Đặc điểm tướng trầm tích Pleistocen muộn - Holocen đới bờ châu thổ sông Mê Công

Nội dung text: Đặc điểm tướng trầm tích Pleistocen muộn - Holocen đới bờ châu thổ sông Mê Công

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 Đặc điểm tướng trầm tích Pleistocen muộn - Holocen đới bờ châu thổ sông Mê Công Nguyễn Thị Huyền Trang*, Trần Nghi, Đinh Xuân Thành Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 19 tháng 8 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 29 tháng 9 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016 Tóm tắt: Châu thổ sông Mê Công là một trong các châu thổ lớn trên thế giới và có vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam. Dựa trên cơ sở phân tích mẫu tại 8 lõi khoan, 530 mẫu trầm tích tầng mặt, phân tích 44 mặt cắt địa chấn nông phân giải cao từ đề tài KC09.13/11-15 và các nguồn tài liệu tổng hợp, đặc điểm tướng trầm tích Pleistocen muộn phần muộn - Holocen đới bờ châu thổ sông Mê Công đã được làm sáng tỏ. Trầm tích Pleistocen muộn 3b phần muộn - Holocen (Q1 - Q2) đới bờ châu thổ sông Mê Công có cấu trúc của một phức tập hoàn chỉnh (sequence) gồm 3 miền hệ thống: miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) được đặc trưng bởi nhóm tướng aluvi biển thoái thấp; miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) được đặc trưng bởi 3 nhóm tướng: nhóm tướng aluvi biển tiến (at), bao gồm các tướng đê tự nhiên và đồng bằng ngập lụt; nhóm tướng chuyển tiếp biển tiến bao gồm các tướng lòng cửa sông, bãi triều, đầm lầy, estuary và chuyển tiếp; nhóm tướng biển đặc trưng là tướng vũng vịnh; miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) đặc trưng bởi nhóm tướng châu thổ (amr), bao gồm các tướng chân châu thổ, tiền châu thổ, bãi triều, lòng cửa sông và đồng bằng châu thổ. Từ khóa: Tướng trầm tích, châu thổ sông Mê Công, đới bờ, Pleistocen muộn - Holocen. 1. Mở đầu* Quá trình phát triển của đồng bằng châu thổ (châu thổ trên cạn) và châu thổ ngầm Châu thổ sông Cửu Long (theo cách gọi (châu thổ ngập nước) là không thể tách rời của Việt Nam) hay còn gọi là châu thổ sông nhau. Đối với châu thổ bồi tụ mạnh như châu Mê Công (theo cách gọi của quốc tế) được coi là một trong các châu thổ lớn trên thế giới, có thổ sông Mê Công, đồng bằng châu thổ được một vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển mở rộng liên tục đồng thời với quá trình tăng kinh tế - xã hội của Việt Nam. Vùng ven bờ và trưởng đường bờ từ lục địa ra biển trong các cửa sông của châu thổ sông Mê Công có Holocen giữa - muộn. Nghiên cứu đặc điểm một vị trí chiến lược hết sức quan trọng trong tướng trầm tích là cơ sở để khôi phục lại lịch phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc sử tiến hóa của châu thổ trong mối quan hệ phòng đối với cả khu vực đồng bằng Nam Bộ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển nói riêng, cả nước nói chung. động kiến tạo, từ đó dự báo xu thế biến đổi châu thổ trong tương lai, đánh giá tiềm năng ___ khoáng sản của vùng. * Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-4-35587059 Email: nguyentrang181@gmail.com 69
2. 70 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 2. Phương pháp nghiên cứu và cơ sở tài liệu của lịch sử tiến hoá địa chất nhất định. Ngoài ra, trong nghiên cứu tướng trầm tích Đệ Tứ việc 2.1. Phương pháp nghiên cứu xác định tuổi và môi trường thành tạo trầm tích còn dựa trên cơ sở phân tích phức hệ bào tử 2.1.1. Nhóm phương pháp trầm tích - Phương pháp nghiên cứu thành phần phấn, Diatome và Foraminifera. vật chất 2.1.2. Phương pháp địa chấn địa tầng + Phân tích độ hạt bằng rây và pipet (đối Phương pháp địa chấn địa tầng là phương với trầm tích bở rời), bằng lát mỏng thạch học pháp phân tích tài liệu địa chấn phản xạ dựa dưới kính hiển vi phân cực để tính hàm lượng trên cơ sở nghiên cứu các mối tương quan giữa các cấp hạt (sạn, cát, bột và sét) từ đó xây dựng các đặc điểm của trường sóng địa chấn với các các biểu đồ tích luỹ độ hạt, biểu đồ phân bố độ đặc điểm địa chất như tính phân lớp, sự thay đổi hạt, tính toán các tham số Md, So, Sk và C để thành phần thạch học, điều kiện lắng đọng trầm xác định tướng trầm tích chế độ thuỷ động lực tích Việc áp dụng địa chấn địa tầng để phân của môi trường. Trầm tích bở rời hoặc gắn kết tích, liên kết địa tầng của các bể trầm tích rất có yếu được phân cấp độ hạt (sạn, cát, bột, sét) hiệu quả. theo thang phi () và trên cơ sở hàm lượng phần 2.1.3. Phương pháp phân tích địa tầng trăm các cấp hạt sạn, cát, bùn được phân loại để phân tập gọi tên trầm tích. Địa tầng phân tập được hiểu là mối quan hệ + Phân tích khoáng vật: khoáng vật vụn của các phức hệ trầm tích với sự thay đổi mực được phân tích bằng lát mỏng thạch học bở rời nước biển chân tĩnh và chuyển động kiến tạo. dưới kính hiển vi phân cực và dưới kính soi nổi. Ranh giới biển thoái cực tiểu của một chu kỳ Khoáng vật sét được phân tích bằng phương dao động mực nước biển được lấy làm ranh giới pháp Roentgen định lượng. của một phức tập (sequence). Mỗi phức tập từ + Phân tích hoá cơ bản để biết một số thành dưới lên theo mặt cắt gồm 3 miền hệ thống trầm phần quan trọng: SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, tích: biển thấp (LST), biển tiến (TST) và biển CaO, Na O, K O và MgO. 2 2 cao (HST). Mỗi một miền hệ thống trầm tích + Phân tích hoá môi trường có thể phân biệt các kiểu môi trường trầm tích được dựa trên các được đặc trưng bởi các nhóm tướng và tướng chỉ tiêu sau: pH, Eh, Fe+2S/Corg, Fe+2HCl, Fe+3 trầm tích nhất định (Hình 1). và Kt. - Phương pháp phân tích tuổi tuyệt đối Phương pháp tuổi đồng vị 14C (phương pháp cho kết quả tin cậy trong dải niên đại từ 300 đến 50.000 năm) - Phương pháp phân tích tướng Phân tích tướng là một hệ phương pháp tổng hợp nhất của khoa học trầm tích luận. Trên cơ sở nghiên cứu thạch học, khoáng vật, các tham số trầm tích định lượng như: So, Md, Ro, Sf, Sk và các chỉ tiêu địa hoá môi trường như 2+ 2+ 3+ pH, Eh, Kt, Fe S, Fe HCl, Fe HCl, Chc, các loại vật chất hữu cơ cho phép luận giải điều kiện lắng đọng trầm tích và xây dựng bản đồ hoàn cảnh địa lý tự nhiên trong một thời điểm Hình 1. Sơ đồ quan hệ giữa tướng trầm tích với địa tầng phân tập vùng châu thổ Mê Công.
3. N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 71 3. Cơ sở tài liệu 4. Đặc điểm tướng trầm tích 3.1. Tài liệu địa vật lý 4.1. Miền hệ thống trầm tích biển thấp Nguồn tài liệu đo sonar và địa chấn nông Miền hệ thống trầm tích biển thấp được đặc phân giải cao kết hợp với đo sâu hồi âm năm trưng bởi nhóm tướng aluvi biển thấp (aLST), 2014 của đề tài KC09.13/11-15, với tổng khối bao gồm 2 tướng: lòng sông và bãi bồi. lượng thực hiện 44 tuyến địa chấn nông phân 3b 4.1.1. Tướng cát sạn lòng sông (acLSTQ1 ) giải cao, đo sonar và đo sâu hồi âm là nguồn tài Trong vùng đồng bằng châu thổ sông Mê liệu chính để luận giải tướng trầm tích khu vực Công tướng cát sạn sỏi lòng sông chỉ bắt gặp nghiên cứu (Hình 2) [1]. trong lỗ khoan LKBT2, phân bố ở độ sâu 50,6 - 3.2. Tài liệu địa chất 65,3 m phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt bào mòn của các trầm tích Pleistocen muộn, phần sớm 3a Tài liệu địa chất bao gồm: 08 lỗ khoan bãi (Q1 ). Trầm tích có màu xám - xám xanh (Hình triều, 530 mẫu trầm tích tầng mặt châu thổ 3) với hàm lượng sạn chiếm 15-20%, cát chiếm ngầm sông Mê Công do đề tài KC09.13/11-15 từ 75% - 80%, bột chiếm 4-5%, kích thước hạt thực hiện [1]. Ngoài ra để liên kết đối sánh với trung bình (Md) dao động từ 0,2 đến 0,92 mm, vùng đồng bằng châu thổ, bài báo còn tham trầm tích có độ chọn lọc kém. Trong trầm tích khảo các công trình của các tác giả khác [2-9]. đôi chỗ có chứa mùn thực vật màu đen hoặc các mảnh vỏ sò ốc nước ngọt như Antimelania siamensis, Viviparus ratlei. Trầm tích có cấu tạo phân lớp xiên và có độ hạt mịn dần từ dưới lên trên [10]. Hình 3. Trầm tích tướng cát sạn lòng sông tại lỗ khoan LKBT2. Trong vùng châu thổ ngầm hiện đại, tướng trầm tích này gặp trong các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao. Phần dưới đặc trưng bởi phản xạ dạng lấp đầy các dòng chảy, biên độ Hình 2. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu và tuyến đo địa vật lý (địa chấn nông phân giải cao, sonar và đo sâu phản xạ kém, phần trên đặc trưng bởi các phản hồi âm) khu vực châu thổ ngầm sông Mê Công do xạ dạng xiên chéo, biên độ phản xạ kém đến đề tài KC09.13/11-15 thực hiện. trung bình, tần số cao (Hình 4). Trên băng địa
4. 72 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 chấn song song với bờ ở vùng biển Cù Lao của tướng trầm tích là song song, liên tục, biên Dung MK101D1 thấy rõ sự dịch chuyển của độ phản xạ yếu - trung bình, tần số trung bình lòng sông về phía tây nam. đến cao phản ánh trầm tích hạt mịn - trung phân 4.1.2. Tướng cát bột, bột cát bãi bồi lớp ngang song song của trầm tích bãi bồi 3b (afLSTQ1 ) (Hình 5). Quan sát trên các băng địa chấn cũng Tướng trầm tích này không gặp trong các lỗ cho thấy tướng trầm tích này phân bố trên nền 3a khoan vùng đồng bằng châu thổ mà chỉ được địa hình cổ (Q1 ) tương đối bằng phẳng và lân giải đoán trên các băng địa chấn thuộc vùng cận các tướng lòng sông cùng tuổi. châu thổ ngầm. Đặc trưng trường sóng địa chấn O H u y Hình 4. Mặt cắt địa chấn tuyến MK101D1 thể hiện tướng lòng sông. Hình 5. Mặt cắt địa chấn - địa tầng tuyến MK26 vuông góc với bờ phía nam cửa Trần Đề.
5. N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 73 Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) 25-30%, kích thước hạt trung bình Md dao được đặc trưng bởi 3 nhóm tướng: Nhóm tướng động từ 0,008-0,05 mm, độ chọn lọc kém. Trầm aluvi biển tiến (at); Nhóm tướng chuyển tiếp tích có chứa các dạng bào tử phấn hoa và tảo biển tiến (amt) và nhóm tướng biển (mt). đặc trưng cho môi trường nước ngọt. 4.1.3. Nhóm tướng aluvi biển tiến Trong vùng châu thổ ngầm hiện đại tướng Nhóm tướng aluvi biển tiến bao gồm tướng trầm tích đồng bằng ngập lụt được phát hiện bột cát đê tự nhiên và bột sét đồng bằng ngập lụt. trên một số ít các mặt cắt địa chấn nông phân Trong vùng đồng bằng trầm tích đê tự nhiên và giải cao. Trên mặt cắt MK07 (Hình 7) tướng đồng bằng ngập lụt bắt gặp trong các lỗ khoan trầm tích này phủ trên tướng trầm tích lòng PK, PSG [9], LKBT2, LKBT3, LKKC1-3. Tại lỗ sông với đặc trưng phản xạ song song liên tục khoan PSG ở độ sâu 10,3 - 19,4 (9,1 m) là sét, biên độ và tần số phản xạ trung bình thể hiện cát phân lớp mỏng màu xám chứa tập hợp trầm tích bột sét phân lớp ngang song song Diatome nước ngọt. Tuổi 14C của tướng này xác mỏng - trung bình tướng đồng bằng ngập lụt. định từ lỗ khoan PSG là 9460 - 8479 năm BP Bề dày tướng trầm tích này trên các mặt cắt địa [9]. Trong lỗ khoan LKBT2 tướng đê cát tự chấn là khoảng 3 - 5 m. nhiên gặp ở độ sâu 47,8 - 54,7 m (dày 6,9 m). Trầm tích chủ yếu là bột cát mịn có chứa tỷ lệ sét thấp, cát chiếm 30-40%, bột chiếm 35-45%; sét chiếm 25-30%. Kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ 0,14 đến 0,18 mm. Trầm tích nghèo tàn tích động thực vật và có cấu tạo phân lớp xiên [10]. Tướng bột sét đồng bằng ngập lụt phân bố ở độ sâu 45-47,8 m (dày 2,8 m), trong lỗ khoan LKBT3 ở độ sâu 48 - 54,5 m (dày 6,5 m) và KC13-3 ở độ sâu 46,2 - 57 m (dày 10,8 m). Trầm tích là bột sét màu xám, xám nâu đôi chỗ có xen kẹp các thấu cát mịn rất mỏng và mùn thực vật (Hình 6). Thành phần độ hạt gồm: cát chiếm 10-20%; bột chiếm 50-55%; sét chiếm Hình 6. Trầm tích bột sét tướng đồng bằng ngập lụt. H Hình 7. Mặt cắt địa chấn tuyến MK07 vuông góc với bờ vùng biển cửa Ba Lai.
6. 74 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 4.1.4. Nhóm tướng chuyển tiếp biển tiến tích tướng lòng cửa sông mô tả ở trên khi bờ - Tướng bột cát, bột sét lòng cửa sông biển tiến về vị trí tuyến địa chấn này. Trong giai 3b 2 (amTSTQ1 -Q2 ) đoạn này mặc dù mực nước biển đang dâng tuy Tướng trầm tích này gặp trong một số lỗ nhiên tốc độ cung cấp trầm tích lớn hơn tốc độ khoan trên vùng đồng bằng châu thổ: VLM1, dâng cao mực nước biển do đó bờ biển vẫn tiến BT2 [2, 3]. Trầm tích thay đổi từ bột cát màu về phía biển. xám bị oxi hóa nhẹ và cát hạt mịn - trung đến - Tướng cát bùn lẫn sạn bãi triều và bùn bột cát bột sét, sét bột màu xám xanh và xám 3b 2 đầm lầy (ambTSTQ1 -Q2 ) tối chứa các lớp cát hạt mịn không liên tục dày Các tướng trầm tích bãi triều và đầm lầy 2 mm. Trong trầm tích có lẫn sạn laterit kích đặc trưng cho đới bờ biển. Trong vùng đồng thước 5-10mm và thạch anh góc cạnh kích bằng châu thổ và châu thổ ngầm hiện đại, tướng thước tối đa 15 mm. Trầm tích thường có cấu trầm tích bãi triều với thành phần hạt thô như tạo phân lớp ngang song song và phân lớp hạt cát lẫn sạn thường phát hiện tại các khu vực có đậu. Hàm lượng khoáng vật monmorilonit cao 3a đáy Pleistocen muộn, phần sớm (Q1 ) nhô cao. (24,6%), trong khi các khoáng vật clorit và illit Trong vùng đồng bằng châu thổ, tướng trầm là rất thấp (10,7% và 44,7%). Trong trầm tích tích cát lẫn sạn bắt gặp trong hầu hết các lỗ các loài Diatome biển trôi nổi, nước lợ và nước khoan (Hình 8, 9). Trầm tích là cát bùn lẫn sạn ngọt bị trộn lẫn. Các loài Foraminifera rất ít cho laterrit (Hình 10), thành phần độ hạt chủ yếu là thấy môi trường sống biển nông [2, 3]. cát, từ 45 - 70%, bùn chiếm 25 - 50%, sạn dưới Trong vùng châu thổ ngầm hiện đại, trên 5%. Trầm tích có nhiều dấu tích hoạt động của mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến sinh vật, đôi chỗ có cấu tạo phân lớp lượn sóng, MK07 (Hình 7) phát hiện tập địa chấn với cấu trong trầm tích phát hiện nhiều mảnh vỏ sò ốc tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng đặc trưng và mảnh thực vật. Hóa thạch bào tử phấn hoa cho trầm tích hình thành trong môi trường cửa và tảo gồm các loài nước mặn và nước lợ. sông. Tập trầm tích này hình thành trước trầm B Hình 8. Sơ đồ liên kết tướng trầm tích các lỗ khoan theo tuyến vuông góc với bờ vùng đồng bằng châu thổ tỉnh Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh (theo [2, 3, 4] có bổ sung).
7. N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 75 Hình 9. Sơ đồ liên kết tướng trầm tích các lỗ khoan theo tuyến song song với bờ vùng đồng bằng châu thổ từ Sóc Trăng đến Tiền Giang (theo [2, 3, 4, 6] có bổ sung). Hình 10. Trầm tích cát bùn lẫn sạn cấu tạo gợn sóng tại độ sâu 25,2 - 25,5 lỗ khoan KC13-6. Hình 11. Mặt cắt địa chấn tuyến MK10. Hình 12. Trầm tích sét bột chứa mùn thực vật đầm lầy ven biển. Lỗ khoan KC13-3, độ sâu 45 - 45,5m.
8. 76 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 j Tại vùng châu thổ ngầm hiện đại, tướng cát, tập trung trong các lớp sét bột. Phần trên gồm cát sạn lộ ra trên bề mặt đáy biển ở độ sâu ngoài các lớp bột, cát bột và cát hạt mịn xám đen với 22 m. Trong các mặt cắt địa chấn nông phân mặt cắt thô lên trên. Trầm tích được đặc trưng giải cao đặc trưng cho tướng trầm tích này là bởi cấu tạo phân lớp song song, phân lớp lượn cấu tạo ngang song song - lượn sóng liên tục sóng và gợn sóng do dòng chảy. Cấu tạo phân biên độ phản xạ mạnh, tần số trung bình - cao (Hình 11). Trong các lỗ khoan cũng như trên lớp thấu kính xuất hiện trong lớp cát hạt trung - các mặt cắt địa chấn quan sát thấy ướng trầm mịn. Cấu tạo phân lớp xiên chéo quy mô nhỏ tích này phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt sét bột được quan sát thấy ở phần trên. Các mảnh vỏ sò màu sắc loang lổ. nhỏ và vật liệu mùn phổ biến. Đặc điểm cấu Tại các vùng trũng, mặt cắt trầm tích đặc tạo, sự hiện diện của hai mảnh vỏ biển và sự trưng chuyển từ tướng bãi triều chuyển sang phong phú của vi cổ sinh biển nông cho thấy đầm lấy với độ hạt mịn dần lên, cấu tạo đặc cát và bột cát được lắng đọng trong môi trường trưng là phân lớp xen kẽ giữa sét bột chứa các estuary chịu ảnh hưởng của thủy triều [2, 3]. lớp mùn thực vật màu xám đen (Hình 12) với Tướng này được đặc trưng bởi một hàm lượng cấu tạo phân lớp không liên tục ở phần dưới và được thay thế bởi phân lớp ngang song song cao của Foraminifers loại nhỏ, cho thấy sự gia không liên tục ở phần trên. Các đặc điểm nêu tăng rõ ràng trong sự đa dạng và phong phú của trên cho thấy trầm tích tích tụ trong điều kiện các loài và giống biển nông, nước lợ cửa sông thủy động tương đối yên tĩnh. Hàm lượng [2, 3]. Trong mối liên hệ với mặt cắt thô lên khoáng vật sét trong trầm tích: kaolinit có hàm trên cho thấy ảnh hưởng sông giảm trong khi lượng từ 25 đến 30%, illit từ 20 đến 30%, ảnh hưởng biển tăng. Vì vậy có thể môi trường montmorilolit từ 30 đến 35 %. Trong trầm tích trầm tích thay đổi từ trung tâm estuary đến cồn một số loài Diatome môi trường sống nước biển cát cửa estuary liên quan đến sự gia tăng của - nước lợ. mực nước biển [2, 3]. Trầm tích có tuổi 5300 ± Tuổi 14C của tướng trầm tích cát, cát bùn 40 năm BP và 5658 ± 80 năm BP. lẫn sạn bãi triều được xác định là từ 5720 - 6110 năm BP trong khi tuổi 14C của tướng trầm tích đầm lầy là từ 9.008 - 13.258 năm BP. Tuổi 14C của tướng cát, cát lẫn sạn bãi triều được xác định từ vật liệu vụn vỏ sò ốc, chúng tích tụ muộn hơn trong khi vật liệu xác định tướng đầm lầy là mùn thực vật tích tụ tại chỗ. Hình 13. Trầm tích cát bột cấu tạo phân lớp lượn 3b 2 - Tướng cát, bột cát estuary (amTSTQ1 -Q2 ) sóng và thấu kính tướng estuary. Lỗ khoan KC13-3, Tướng trầm tích này phát hiện được trong độ sâu 37 - 37,45m. các lỗ khoan BT2, KC13-3. Phần thấp của - Tướng bột cát chuyển tiếp (amTSTQ 3b-Q 2) tướng này được đặc trưng bởi sự xen kẹp giữa 1 2 Tướng này bắt gặp trong các lỗ khoan BT2 cát thô màu xám vàng và cát bột màu xám xanh ở độ sâu 33,5 - 35,9 m và KC13-3 độ sâu 28 - lẫn sạn thạch anh mài tròn - góc cạnh. Trầm 30,5 m bao gồm bột sét và bột cát xám tối xen tích có cấu tạo phân lớp hạt đậu, gợn sóng do kẽ. Cấu tạo phân lớp lượn sóng phổ biến ở phần dòng chảy và cấu tạo xiên chéo (Hình 13). Các dưới, phân lớp ngang song song ở phần trên. lớp trầm tích phía trên bao gồm bột cát và sét Gợn sóng dòng chảy, phân lớp xiên chéo quy bột màu xám, xám nâu cấu tạo phân lớp ngang mô nhỏ và cấu tạo xói mòn và lấp đầy cũng có song song và phân lớp lượn sóng với mặt cắt thể được quan sát thấy trong các lớp bột cát. mịn lên trên. Các mầm kết hạch calcit xuất hiện
9. N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 77 Các mảnh vỏ sò và bằng chứng hoạt động của lượng bùn ở phần trên đạt 95%, cao nhất so với sinh vật phổ biến (Hình 14). tất cả các tướng. Trong tướng này nhìn chung 4.1.5. Nhóm tướng biển Diatome biển trôi nổi tăng lên phía trên, và đạt Nhóm tướng biển đặc trưng là tướng bùn trên 70%, cao nhất trong tất cả các tướng trong vũng vịnh với thành phần là bùn xám xanh khi các loài nước ngọt giảm rõ rệt. Loài Foraminifera đặc trưng cho môi trường nước đồng nhất, đôi khi có chứa các thấu kính bột cát sâu tăng đáng kể. Tuổi 14C của trầm tích tướng rất mịn, bắt gặp trong các lỗ khoan ở vùng này dao động từ 8658 - 4640 năm BP. trũng: VLM1, BT2, LKBT2, LKBT3, KC13-3 Trên các mặt cắt địa chấn nông phân giải (Hình 15). cao, tướng trầm tích vũng vịnh chỉ phát hiện tại tuyến MK07 (Hình 7) và MK102A phía đông đông nam cửa Ba Lai. Đặc trưng trường sóng của tướng này là ngang song song, biên độ phản xạ yếu - trung bình, tần số thấp đến trung bình đặc trưng cho trầm tích hạt mịn cấu tạo phân a) lớp mỏng ngang song song thành tạo trong môi trường có chế độ thủy động lực yếu. Các tuyến địa chấn nêu trên chạy qua địa hình trũng phía đông nam cửa Ba Lai sâu đến 32 m nước. Đây chính là địa hình thung lũng đào khoét, estuary và vũng vịnh tàn dư chưa kịp lấp đầy bởi trầm b) tích biển tiến. Hình 14. Trầm tích bột cát chứa vụn vỏ sò, dấu vết hoạt động sinh vật (a) và cát bột cấu tạo lượn sóng 4.2. Miền hệ thống trầm tích biển cao (b) tướng chuyển tiếp. Lỗ khoan KC13-3, độ sâu 28 - 28,5 (a) và 30 - 30,5m (b). Miền hệ thống trầm tích biển cao được đặc trưng bởi nhóm tướng châu thổ bao gồm các tướng chân châu thổ, tiền châu thổ, bãi triều, lòng cửa sông và đồng bằng châu thổ. 2-3 - Tướng bùn chân châu thổ (amHSTQ2 ) Tướng trầm tích này bắt gặp trong hầu hết a) các lỗ khoan trên vùng đồng bằng châu thổ và lộ ra trên bề mặt đáy biển ở vùng châu thổ ngầm hiện đại. Trong các lỗ khoan, tướng trầm tích gặp ở độ sâu từ 7,5 - 29 m. Trong các lỗ khoan tướng trầm tích này thường đặc trưng bởi mặt cắt thô lên trên, từ sét b) bột màu xám tối, bột cát đến cát rất mịn. Trầm tích thường cấu tạo xen kẽ giữa các lớp bột xám Hình 15. Trầm tích bùn xám xanh đồng nhất tướng xanh (dày 25-30 mm) và sét bột (dày 2-3 mm) ở vũng vịnh mở chứa ít mảnh vỏ sò. a) Lỗ khoan phần dưới. Phần trên thường có cấu tạo ngang KC13-1 (độ sâu 24,0-24,5m); b) KC13-3 song song không liên tục có chứa các lớp cát rất (độ sâu 26,0 - 26,5m). mịn. Trong trầm tích thường có rải rác các mảnh vỏ sò và các mầm kết hạch. Cấu tạo trầm Thành phần độ hạt gồm: cát mịn chiếm tích, sự biến thiên thành phần độ hạt, các chỉ 5-10%, bột chiếm 30-35%, sét chiếm 60-65%, tiêu địa hóa môi trường cho thấy trầm tích lắng kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ đọng trong môi trường có nguồn cung cấp trầm 0,003-0,08 mm với xu thế hạt mịn lên trên hàm
10. 78 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 tích dồi dào và chế độ thủy động lực mạnh hơn phân lớp ngang song song có thể được quan sát so với tướng bùn vũng vịnh nằm bên dưới. thấy trong các phần trên và dưới. Trong trầm Các loài Diatome biển trôi nổi rất phong tích thường có mặt các mảnh vỏ sò nhỏ và vảy phú, nhưng giảm so với các tướng bùn vũng mica nằm rải rác. vịnh bên dưới, các loài nước lợ tăng. Các loài Trầm tích gồm: cát chiếm từ 20-25% ở Foraminifera tương tự như của tướng bùn vũng phần dưới đến 55- 60% ở phần trên của tướng; vịnh nằm dưới, nhưng các loài giảm rõ rệt về số bột chiếm 40-50% ở phần dưới và 20 - 25% ở lượng cá thể. Động vật thân mềm biển nông phần trên, sét chiếm 30-35% ở phần dưới và 10 như Natica sp., Cryptopecten sp. và Olivellai - 15% ở phần trên; kích thước hạt trung bình sp. được tìm thấy trong trầm tích. (Md) dao động từ 0,007-0,15 mm. Trong trầm tích các loài Diatome biển trôi nổi vẫn còn dồi dào, loài nước lợ là phổ biến, nhưng các loài nước ngọt đã tăng rõ ràng. Các loài Foraminifera tăng về số lượng cá thể. Động vật thân mềm biển nông được tìm thấy như Conus a) sp., và Mitrella sp. Tướng trầm tích này được định tuổi là từ 7260 và 1501 năm BP. b) a) Hình 16. Trầm tích bùn chứa các lớp cát mịn mỏng tướng chân châu thổ. a) Lỗ khoan KC13-3 (độ sâu 23 - 23,5m); b) KC13-6 (độ sâu 21 - 21,5m). Phần châu thổ ngầm hiện đại, tướng trầm tích này phân bố lộ ra ở độ sâu 20 - 25 m nước b) trên toàn vùng nghiên cứu. Trầm tích là bùn màu xám, xám xanh đến xám tối. Thành phần bùn Hình 17. Trầm tích cát bột (a - lỗ khoan KC13-1, độ chiếm 88,8-99,8%, trong đó, bột chiếm 20,7- sâu 10 - 10,5m) và bột cát (b - lỗ khoan KC13-6, 78,7%; sét chiếm 15,9-78,7%. Trầm tích có kích độ sâu 16 - 16,5m) tướng tiền châu thổ. thước hạt trung bình Md: 0,002-0,004 mm. - Tướng cát, cát bột và bột cát tiền châu thổ Trên đáy biển vùng châu thổ ngầm hiện đại 2-3 tướng trầm tích này phân bố ở độ sâu từ 2 - 22 (amHSTQ2 ) Tướng trầm tích này cũng bắt gặp trong hầu m nước với kích tước hạt giảm dần từ gần bờ ra hết các lỗ khoan trên vùng đồng bằng châu thổ xa bờ theo quy luật phân dị trầm tích. Phân bố và lộ ra trên bề mặt đáy biển ở vùng châu thổ gần bờ là trầm tích cát hạt mịn - trung, tiếp theo ngầm hiện đại. Trong các lỗ khoan, tướng trầm là trầm tích cát bùn rồi đến bùn cát và cuối cùng tích gặp ở độ sâu từ 4,2 - 20,8 m. Trầm tích có là trầm tích bùn. Đặc điểm trầm tích của tướng màu xám, xám nâu đến xám xanh, xám sẫm với này được mô tả chi tiết trong phần “đặc điểm mặt cắt trầm tích thô lên trên bao gồm các lớp trầm tích tầng mặt”. cát bột xám xanh xen kẽ với các lớp bột cát Trên các băng địa chấn nông phân giải cao, xám đen và cát mịn (Hình 17). Trầm tích tướng tướng trầm tích này có đặc trưng trường sóng này thường có cấu tạo gợn sóng do dòng chảy, nghiêng song song liên tục, biên độ phản xạ từ phân lớp hạt đậu, phân lớp lượn sóng. Cấu tạo yếu đến trung bình, tần số trung bình.
11. N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 79 2-3 - Tướng cát, cát bột và bột cát bãi triều - Tướng cát bùn lòng cửa sông (amHSTQ2 ) 2-3 (amHSTQ2 ) Tướng cát bùn lòng cửa sông hiện đại phân Tướng trầm tích này bắt gặp trong tất cả các bố ở các khu vực cửa sông. Tướng trầm tích này lỗ khoan và lộ ra trên bề mặt tại đới bãi triều có thành phần chủ yếu là cát bùn tuy nhiên do hiện đại. Trong các lỗ khoan bao gồm các lớp chế độ thủy động lực liên tục thay đổi nên thành cát mịn, cát bột xen các lớp bột sét màu xám, phần các cấp hạt có sự thay đổi tương đối theo xám sẫm (Hình 18). Cấu tạo lượn sóng, phân thời gian và theo các vị trí khác nhau trên lòng lớp ngang song song, cấu tạo gợn sóng dòng sông. Hàm lượng cấp hạt cát chiếm từ 50-75%, còn lại là bột sét, vụn vỏ động vật thân mềm. chảy được quan sát thấy ở phần thấp hơn trong - Tướng bùn đồng bằng châu thổ khi cấu tạo phân lớp hạt đậu và ngang song 2-3 (amHSTQ2 ) song không liên tục phổ biến ở phần trên của Tướng bùn đồng bằng châu thổ phân bố tướng này. Các mảnh vỏ sò và vảy mica phổ rộng rãi chiếm diện tích chủ yếu phần đất liền biến trong trầm tích. Thành phần độ hạt của phía tây khu vực nghiên cứu. Xen kẽ giữa các tướng này trong các lỗ khoan như sau: cát tướng bùn đồng bằng châu thổ là tướng cồn cát chiếm 75-90%, bột chiếm 5-10%, sét chiếm 2- và bùn đầm lầy cổ. Tướng bùn đồng bằng châu 5%; kích thước hạt trung bình (Md) dao động từ thổ bao gồm chủ yếu là bột sét (50-70%) còn lại 0,04 - 0, 25 mm. là cát hạt nhỏ có màu xám nâu đến xám đen Trong tướng trầm tích này các loài Diatome được thành tạo chủ yếu do lắng đọng phù sa biển trôi nổi giảm rõ rệt so với trầm tích tiền vùng đồng bằng cửa sông trong thời kì ngập lụt châu thổ nằm dưới trong khi loài nước lợ tăng của mùa nước dâng sông biển. đáng kể. Điều này tương ứng với đặc trưng của Foraminifers đáy nghèo và bảo tồn kém; các 5. Kết luận loài biển nông bắt đầu giảm về số lượng cá thể. Trầm tích Pleistocen muộn phần muộn - Trong vùng châu thổ ngầm hiện đại tại các 3b đoạn bờ biển hở có sóng hoạt động mạnh tạo Holocen (Q1 - Q2) đới bờ châu thổ sông Mê Công có cấu trúc của một phức tập hoàn chỉnh nên các tướng cát bãi triều. Trầm tích là cát, cát gồm 3 miền hệ thống. Miền hệ thống trầm tích bột màu xám, xám nâu phân bố từ độ sâu 0 – 2 biển thấp được đặc trưng bởi nhóm tướng aluvi m nước, chủ yếu là cát hạt mịn - trung chiếm từ biển thoái thấp, bao gồm các tướng lòng sông 85 - 95%. Trầm tích có kích thước hạt trung và bãi bồi. Miền hệ thống trầm tích biển tiến bình từ 0,05 - 0,23 mm, chọn lọc tốt. Trầm tích (TST) được đặc trưng bởi 3 nhóm tướng: nhóm có cấu tạo gợn sóng trên bề mặt và chứa nhiều tướng aluvi biển tiến (at), bao gồm các tướng đê vụn vỏ sò ốc bảo tồn kém và các hòn “cuội sét”. tự nhiên và đồng bằng ngập lụt; nhóm tướng chuyển tiếp biển tiến bao gồm các tướng lòng cửa sông, bãi triều, đầm lầy, estuary và chuyển tiếp; nhóm tướng biển đặc trưng là tướng vũng vịnh. Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) đắc trưng bởi nhóm tướng châu thổ (amr), bao gồm các tướng chân châu thổ, tiền châu thổ, bãi triều, lòng cửa sông và đồng bằng châu thổ. Tài liệu tham khảo Hình 18. Trầm tích tướng cát bãi triều chọn lọc tốt [1] Đinh Xuân Thành, Nghiên cứu lịch sử tiến hóa gặp trong lỗ khoan KC13-3 tại độ sâu 3,2m. châu thổ ngầm sông Mê Công trong Holocen phục vụ phát triển bền vững, Đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước, mã số KC09.13/11-15, 2015.
12. 80 N.T.H. Trang và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 69-80 [2] Tạ Thị Kim Oanh và nnk., Tướng trầm tích [7] Proske, U., Hanebuth, T.J.J., Behling, H., Nguyen, tương ứng với dao động mực nước biển vùng V.L., Ta, T.K.O., Diem, B.P., The Vĩnh Long-Trà Vinh, Đồng bằng sông Cửu palaeoenvironmental development of the Long, Tạp chí các khoa học và Trái Đất, số 28 northeastern Vietnamese Mê Công River Delta since (2006) 329. the mid Holocene. The Holocene 20 (2010) 1257. [3] Ta, T.K.O., Nguyen, V.L., Tateishi, M., [8] Tanabe, S., Ta, T.K.O., Nguyen, V.L., Tateishi, Kobayashi, I., Tanabe, S., Saito, Y., Holocene M., Kobayashi, I., Saito, Y., Delta evolution delta evolution and sediment discharge of the model inferred from the Holocene Mê Công Mê Công River, southern Vietnam. Quaternary delta, southern Vietnam. In: Sidi, F.H., Science Reviews 21 (2002) 1807. Nummedal, D., Imbert, P., Darman, H., [4] Tạ Thị Kim Oanh, Nguyễn Văn Lập, Tướng Posamentier, H.W. (Eds.), Tropical Deltas of trầm tích Holocen tương ứng với dao động mực Southeast Asia-Sedimentology, Stratigraphy, nước biển vùng Vĩnh Long - Trà Vinh, đồng and Petroleum Geology: SEPM Special bằng sông Cửu Long, Tạp chí Các khoa học về Publication”, 76 (2003), 175. Trái Đất, 28 (2006) 329. [9] Tamura, T., Saito, Y., Sieng, S., Ben, B., Kong, [5] Nguyễn Văn Lập, và Tạ Thị Kim Oanh, Các M., Sim, I., Choup, S., Akiba, F., Initiation of kiểu trầm tích tương ứng thay đổi mực nước biển the Mê Công River delta at 8 ka: evidence Pleistocen muộn - Holocen ở châu thổ sông Cửu from the sedimentary succession in the Long, Hội nghị Khoa học và Công nghệ biển Cambodian lowland. Quaternary Science toàn quốc lần thứ 5 (2010) 78. Reviews 28 (2009) 327. [6] Nguyễn Địch Dỹ, Nghiên cứu biến động cửa [10] Vũ Văn Hà, Đặc điểm môi trường trầm tích và sông và môi trường trầm tích Holocen - hiện đại lịch sử phát triển địa chất Holoxen vùng cửa vùng ven biển châu thổ Sông Cửu Lòng, phục vụ sông ven biển của hệ thống sông Cửu Long. phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Đề tài khoa Luận án tiến sĩ địa chất. Học viện Khoa học và học công nghệ cấp Nhà nước, mã số Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công KC09.06/06-10, 2010. nghệ Việt Nam, 2015. Characteristics of Late Pleistocene - Holocene Lithofacies in the Mekong Deltaic Coastal Zone, Southern Vietnam Nguyen Thi Huyen Trang, Tran Nghi, Dinh Xuan Thanh Faculty of Geology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Abstract: Cuu Long River Delta called in Vietnam, also known as the Mekong River Delta is considered to be one of the largest deltas in the world, has particularly important role in the socio- economic development of Vietnam. Based on detailed analyses of samples from eight boreholes, 530 surface sediment point, and interprets 44 high resolution shallow seismic sections from project KC09.13/11-15 and others collected sources, characteristics of Late Pleistocene - Holocene lithofacies in the Mekong deltaic coastal zone has been clarified. Sedimentological and sequence stratigraphy 3b analyses indicate clearly that Late Pleistocene - Holocene (Q1 - Q2) lithofacies of the Mekong deltaic coastal zone has a complex structure of a complete sequence wich consists of 3 systems tracts (LST, TST and HST). Lowstand systems tracts (LST) is characterized by a group of alluvial facies. Transgressive systems tract (TST) is characterized by three facies groups: transgressive alluvial facies group (at); the marshy, tidal flat, and estuary facies group; and bay and shallow sea facies group. Highstand systems tract (HST) includes two facies groups: Delta (amr) and alluvia (ar). Keywords: Lithofacies, Mekong Delta, coastal zone, Late Pleistocene - Holocene.