BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN ĐẶNG MỸ CUNG
ĐẶC ĐIỂM THẠCH LUẬN THÀNH TẠO
TURBIDIT HỆ TẦNG CÔ TÔ (O-Sct) VÀ
Ý NGHĨA ĐIẠ ĐỘNG LỰC CỦA CHÚNG

LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT


ĐẶC ĐIỂM THẠCH LUẬN THÀNH TẠO
TURBIDIT HỆ TẦNG CÔ TÔ (O-Sct) VÀ
Ý NGHĨA ĐIẠ ĐỘNG LỰC CỦA CHÚNG

LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
HÀ NỘI, 2013
-4- LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.
Các kết quả nghiên cứu và kết luận trong luận án cũng như các tài liệu có liên
quan đến luận án đã công bố trong các tạp chí chuyên ngành và Hội thảo khoa
học đều là trung thực.
Tác giả luận án
Đặng Mỹ Cung


nghiên cứu của Walker (1938) về dòng chảy rối (turbidity currents). Keumn và
Mighrini (1950) đưa ra giả thuyết dòng chảy rối là nguyên nhân của cát kết được
phân cấp lắng đọng dưới nước sâu. Năm 1962, A.H.Bouma đưa ra khái niệm về
turbidit… Việc nghiên cứu turbidit có một ý nghĩa rất lớn trong luận giải bối cảnh
kiến tạo và tìm kiếm khoáng sản, đặc biệt là tìm kiếm và thăm dò các hydrocacbon
ở sườn lục địa. Ở Việt Nam, thành tạo turbidit mới chỉ được nghiên cứu đối với các
trầm tích trẻ (Paleogen - Neogen), liên quan đến các thành tạo chứa dầu khí vùng
Biển Đông. Các thành tạo turbidit tuổi cổ hầu như chưa được nghiên cứu, đặc biệt là
nghiên cứu về thành phần vật chất, tiến trình thành tạo của chúng trong mối tương
quan với bối cảnh kiến tạo - môi trường địa động lực.
Đối với các thành tạo trầm tích hệ tầng Cô Tô đã được nhiều nhà địa chất
trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu (E. Patte, 1927; J.Fomaget (1952);
Dovjikov A. E. và Jamoida A. I., 1961; Dovjikov A. E., 1965; Trần Văn Trị và
Nguyễn Đình Uy, 1972; Phạm Văn Quang, 1978; Nguyễn Văn Phúc, Đinh Minh
Mộng, Phạm Kim Ngân, Dương Xuân Hảo, Nguyễn Công Lượng và nnk, 1980; Vũ
Khúc và Bùi Phú Mỹ, 1989; Lương Hồng Hược,…). Song trong công trình trên, các
tác giả mới chỉ đề cập chủ yếu tới vấn đề địa tầng và tuổi thành tạo của chúng.
Những nghiên cứu gần đây của Nguyễn Xuân Tùng và Trần Văn Trị (1992); Phạm
Thanh Bình và Nguyễn Công Lượng (1999); Nguyễn Xuân Khiển (2000); Tống
Duy Thanh, Vũ Khúc (đồng chủ biên, 2005); Đặng Trần Huyên và nnk (2007); Trần
Văn Trị, Vũ Khúc (đồng chủ biên, 2009) bước đầu đề cập đến bối cảnh kiến tạo của
các trầm tích hệ tầng Cô Tô. Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu trên mới chỉ
dừng lại ở mức độ mô tả, phân chia sơ bộ, còn thiếu những công trình nghiên cứu
chi tiết về thành phần vật chất theo hướng định lượng (thạch học, khoáng vật, địa
hóa nguyên tố chính và nguyên tố hiêm/vết) một cách đồng bộ, nên việc luận giải
nguồn cung cấp vật liệu trầm tích và cơ chế thành tạo của chúng còn nhiều ý kiến
khác nhau, thiếu sức thuyết phục và được xem là một nhiệm vụ cấp thiết hiện nay.
Với đặc tính turbidit là một kiểu cấu tạo trầm tích đặc trưng được hình thành
gắn liền với các hoạt động địa động lực phá hủy sườn/thềm lục địa, tạo nên nguồn
vật liệu trầm tích đổ lở xuống và lắng đọng ở môi trường biển sâu, trong chế độ

- Nghiên cứu chi tiết các đặc điểm về thành phần vật chất (khoáng vật, thạch
học, đặc điểm địa hóa) và cơ chế thành tạo của turbidit hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct).
- Xác định nguồn gốc vật liệu trầm tích và ý nghĩa địa động lực thành tạo
turbidit hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct).
4. Phạm vi nghiên cứu
Vùng nghiên cứu thuộc diện tích đảo Cô Tô và Thanh Lân, quần đảo Cô Tô,
tỉnh Quảng Ninh với toạ độ địa lý: 20
0
56’00” ÷ 21
0
15’00” vĩ độ Bắc và 107
0
43’00”
÷ 108
0
01’00” kinh độ Đông (hình 1 - Sơ đồ vùng nghiên cứu).

Hình 1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu
- 18 -

5. Những điểm mới của luận án
- Thành tạo trầm tích hệ tầng Cô Tô (O

ct) có đầy đủ những đặc điểm
cấu tạo/vi cấu tạo điển hình của mặt cắt turbidit tương ứng chu kỳ Bouma (1962).
- Theo đặc trưng thạch địa hóa, thành tạo turbidit hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct) có
nguồn cung cấp vật liệu trầm tích phát sinh từ các quá trình tạo núi hoặc tạo núi tái
sinh và được hình thành trong môi trường địa động lực “rìa mảng hội tụ”.
7. Cơ sở tài liệu của luận án
Tài liệu được sử dụng để xây dựng luận án chủ yếu do NCS trực tiếp tham
gia nghiên cứu trong đề án “Địa tầng các trầm tích Phanerozoi ở Đông Bắc Bộ”
(Đặng Trần Huyên và nnk, 2007) và đề tài KHCN “Nghiên cứu giá trị khoa học và
thực tiễn các thành tạo turbidit quần đảo Cô Tô, Quảng Ninh” (2010) do NCS làm
chủ nhiệm. Ngoài ra, còn tham khảo các báo cáo đo vẽ bản đồ Địa chất và Khoáng
sản, các bài báo, các công trình khoa học đã được công bố trong nước và trên thế
giới có liên quan đến nội dung luận án. NCS đã thu thập và phân tích trên 200 mẫu
thạch học lát mỏng, 30 mẫu thạch học nguồn gốc, 31 mẫu hóa silicat, 20 mẫu nhiệt,
20 mẫu microzond, 19 mẫu kích hoạt neutron, 19 mẫu huỳnh quang tia X theo các
lộ trình tại 5 mặt cắt địa chất trầm tích ở đảo Cô Tô và Thanh Lân. Các mẫu thạch
học lát mỏng, thạch học nguồn gốc, microsonde được phân tích tại Viện Khoa học
Địa chất và Khoáng sản; các mẫu hoá silicat, nhiệt, rơnghen, quang phổ plasma
được phân tích tại Trung tâm Phân tích thí nghiệm Địa chất - Tổng cục Địa chất và
- 19 -

Khoáng sản; các mẫu kích hoạt neutron, huỳnh quang tia X được tiến hành phân
tích tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt. Các kết quả về lát mỏng thạch học, thạch
học nguồn gốc, thạch địa hoá được xử lý trên máy vi tính theo các phần mềm
Grapher, Mapinfor, Coreldraw …
Nội dung của luận án đã được công bố từng phần trong 03 bài báo khoa học

chất các bể than ở Bắc Kỳ tỷ lệ 1/4.000.000. Sau đó, trong công trình nghiên cứu về
cổ sinh và địa chất khu vực Đông Bắc Bộ, các trầm tích ở các đảo thuộc quần đảo
Cô Tô đã được E. Patte (1927) và J.Fomaget (1952) mô tả trong đá cát kết có mảnh
ryolit và felspat tuổi Trias và xếp chúng vào tuổi Trias (T). Tuy nhiên do chưa có đủ
tài liệu nên tác giả đã xếp giả định tuổi của chúng có thể trẻ hơn. Trên cơ sở so sánh
tương đồng với trầm tích Neogen trên đất liền, A.E. Dovjikov, A.I Jamoida (1965)
đã mô tả thành phần thạch học của các thành tạo trầm tích phân bố trên quần đảo Cô
Tô và xếp chúng vào hệ tầng Cô Tô với tuổi giả định Neogen.
Qua các công trình nghiên cứu nêu trên cho thấy các thành tạo trầm tích phân
bố trên quần đảo Cô Tô mới chỉ bước đầu được mô tả và xác lập tên hệ tầng - hệ
tầng Cô Tô. Còn tuổi thành tạo của chúng mang nhiều tính giả định, chủ yếu dựa
trên cơ sở đối sánh với các trầm tích trên đất liền.
Năm 1972, trong quá trình khảo sát thực địa tại đảo Cô Tô và đảo Thanh
Lân, Trần Văn Trị và Nguyễn Đình Uy lần đầu tiên phát hiện được di tích Bút đá
(Graptolite) định tuổi Silua sớm. Sau đó, ở bờ biển phía đông nam đảo Cô Tô đã tìm
được Spirograptus cf. minor Bar., ở nam đảo Thanh Lân trong các lớp phiến sét
màu xám đen chứa phong phú hóa thạch Bút đá, gồm các loài: Spirograptus cf.
minor Bar., Pristiograptus cf. regularis Torn., Campograptus communis Lapw. (do
Vũ Khúc xác định và Obut kiểm tra) đều đặc trưng cho phần giữa và trên của bậc
Landovery thuộc Silua sớm. Ở một số đảo bé nằm ở phía bắc - đông bắc thuộc quần
đảo Cô Tô, Nguyễn Huy Mạc và Phạm Thế Hiện (1972) cũng đã tìm được và công
bố di tích Bút đá. Cụ thể: ở đảo Con Ngựa (Pristiograptus sp., Pristiograptus
cyphus Lapw., Pseudoclimacograptus sp.), đảo Núi Nhọn (Demirastrites
triangulatus) cho khoảng tuổi từ Ordovic muộn đến Silua sớm. Từ những cơ sở nêu
trên, Trần Văn Trị (1972) vẫn giữ nguyên địa danh là Cô Tô làm tên của hệ tầng,
nhưng đã xếp phần lớn các thành tạo trầm tích hệ tầng Cô Tô phân bố ở quần đảo
Cô Tô tuổi Silua sớm và có thể có một phần nào đó thuộc Ordovic muộn (O
3
-S
1

1
). Trên cơ sở sự tương đồng về đặc điểm địa chất khi so
sánh chúng với các trầm tích phân bố rộng rãi ở phía nam đứt gãy Tấn Mài - Tiên
Yên - Yên Tử, Vũ Khúc và Bùi Phú Mỹ (1989) đã tạm gộp các trầm tích được mô
tả ở quần đảo Cô Tô vào khối lượng của hệ tầng Tấn Mài (O
3
-S
1
tm).
Trong công trình thành hệ Địa chất và Địa động lực, Nguyễn Xuân Tùng và
Trần Văn Trị (1992) đã xếp các thành tạo trầm tích hệ tầng Cô Tô vào thành hệ
flysch tướng biển sâu-trung bình, phản ánh quá trình thành tạo trầm tích biển trong
điều kiện thu hẹp và tiêu biến biển giai đoạn Ordovic muộn - Silua sớm (O
3
-S
1
) ở
Đông Bắc Bắc Bộ, tương tự như ở Đông Nam Trung Quốc. Thành hệ được đặc
trưng bởi tổ hợp: cát kết đa khoáng - cuội hỗn tạp - bột kết, đá phiến sericit - cát bột
kết ít khoáng - phylit - đá phiến silic và hóa thạch Bút đá (Graptolite) chỉ thị môi
trường biển sâu trong các lớp đá phiến sét sẫm màu, cùng các lớp đá phiến silic
phân lớp dọc dải đặc trưng của tướng xa bờ. Các thành tạo trầm tích này có cấu tạo
phân nhịp flysch điển hình, với mỗi nhịp thường được bắt đầu bằng những lớp cát
kết hạt thô hoặc cuội kết cho đến các thành tạo trầm tích hạt mịn hơn, cuối cùng là
các đá sét kết, đá phiến sét. Tổ hợp này được tác giả xếp vào tổ hợp dãy sườn và
chân lục địa, trong tổ phần của dãy ngang thành hệ kiến trúc cung Tấn Mài - Cô Tô
phát sinh ở rìa tây lục địa Hải Nam - Lôi Châu (Trung Quốc). Với đại biểu cung
trong là các thành tạo trầm tích chứa phun trào đaxit - liparit kiềm vôi của hệ tầng
Cô Tô, còn cung ngoài là các đá trầm tích thuộc hệ tầng Tấn Mài.
Trên cơ sở tổng hợp và xử lý các tài liệu có trước về đặc điểm thành phần

Trong quá trình rà soát, đánh giá tính hiệu lực của các phân vị địa tầng do
Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (đồng chủ biên, 2005) một lần nữa các thành tạo trầm
tích, trầm tích lục nguyên nguồn núi lửa thuộc hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct) được hệ
thống hóa và mô tả chi tiết về đặc điểm thành phần thạch học, tuổi thành tạo và
quan hệ địa tầng tại quần đảo Cô Tô. Qua công trình, lần đầu tiên mặt cắt chuẩn của
hệ tầng được chỉ định tại mặt cắt ở đảo Thanh Lân (X = 21
0
00’, Y = 107
0
48”).
Trong công trình Địa tầng các trầm tích Phanerozoi ở Đông Bắc Bộ, Đặng
Trần Huyên và nnk (2007) đã thống nhất và mô tả các thành tạo trầm tích hệ tầng
Cô Tô phân bố trên quần đảo Cô Tô dưới dạng hai tập [1, 12, 19, 21] và có cấu tạo
phân nhịp flysch mang đặc điểm của kiểu mặt cắt turbidit. Trên cơ sở các kết quả
phân tích về thành phần vật chất định lượng và tính toán, xử lý ban đầu theo thành
phần các nguyên tố chính (theo phương pháp Roser và Korsch, 1988), thạch học
nguồn gốc (theo phương pháp Dickinson, 1979) của các đá cát kết cho thấy: nguồn
cung cấp vật liệu cho bồn trầm tích hệ tầng Cô Tô là từ các đá trầm tích giàu thạch
anh, các đá magma axit phát sinh từ các quá trình tạo núi, đặc biệt là quá trình tạo
núi tái sinh và có lẽ đã được lắng đọng trong một bồn trước cung (forearc basin).
Về quan hệ và tuổi thành tạo: hệ tầng Cô Tô được xác định là Silua sớm nhờ vào
nhiều hoá thạch Bút đá do tập thể tác giả phát hiện được và quan hệ bất chỉnh hợp
với các trầm tích hệ tầng Hà Cối (J
1-2
hc) ở đảo Trần. Đây là công trình đầu tiên
nghiên cứu về thành phần vật chất định lượng, nhằm luận giải nguồn gốc trầm tích

giả trong và ngoài nước ta thấy:
Về đặc điểm địa tầng, thành phần thạch học, hay thạch địa tầng đã được mô
tả và phân chia chi tiết, tuy nhiên chưa có sự thống nhất cao. Sự khác nhau trong
các quan điểm phân chia địa tầng thể hiện rõ nét ở sự mô tả khác biệt về khối lượng
địa tầng, quan điểm phân các tập, nhất là quan hệ địa tầng (quan hệ bất chỉnh hợp
trên của hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct) với các thành tạo trầm tích cuội kết, cát kết màu
xám tại đảo Trần). Quan hệ này được Nguyễn Công Lượng (1980), Phạm Thanh
Bình và Nguyễn Công Lượng (1999) xếp chúng vào khối lượng thuộc hệ tầng Đồ
Sơn (D
2
-
3
đs) còn Đặng Trần Huyên và nnk (2007) thì lại xếp chúng vào khối lượng
của hệ tầng Hà Cối (J
1-2
hc). Thực chất, đó là các thành tạo trầm tích thuộc vào khối
lượng thuộc hệ tầng Đồ Sơn (D
2
-
3
đs), bởi vì các đá cát kết màu xám này đã bị biến
đổi quarzit hóa ở những mức độ khác nhau, tạo thành cát kết dạng quarzit hoặc cát
kết quazit, mà các tài liệu nghiên cứu hiện nay thì các thành tạo trầm tích thuộc hệ
tầng Hà Cối không có các quá trình biến đổi đó.
Về tuổi thành tạo của hệ tầng, E. Patte (1927) đã định tuổi Trias; Dovjikov
A.E và Jamoida A.I (1961) xếp vào tuổi Neogen (N); Trần Văn Trị (1977), Nguyễn

kiểu võng sụt nội máng Caledoni muộn Đông Bắc Bắc Bộ; Nguyễn Xuân Tùng và
Trần Văn Trị (1992) xếp vào thành hệ flysch tướng biển sâu và trung bình, phản
ánh quá trình thành tạo trầm tích ở môi trường biển sâu trong điều kiện thu hẹp và
tiêu biến biển giai đoạn Ordovic muộn - Silua sớm (O
3
-S
1
) ở Đông Bắc Bắc Bộ; hay
thuộc trường cung đảo bị chia cắt (Phạm Thanh Bình, Nguyễn Công Lượng, 1999);
Nguyễn Xuân Khiển (2000), Đặng Trần Huyên và nnk (2007) cho thấy chúng có
nguồn gốc từ quá trình tạo núi tái sinh và được lắng đọng trong một bồn trước cung;
Theo chuyên khảo “Địa chất và Tài nguyên Việt Nam” Trần Văn Trị, Vũ Khúc
(đồng chủ biên, 2009) thì các thành tạo trầm tích này được xếp vào tổ hợp thạch -
kiến tạo kiểu bồn tiền địa (foreland basin), phản ánh quá trình tạo núi, bào mòn diễn
ra trong giai đoạn Ordovic muộn - Silua sớm (O
3
-S
1
) ở Đông Bắc Bắc Bộ.
Vấn đề còn tồn tại, cần phải tiếp tục nghiên cứu đó là thành phần vật chất
định lượng (địa hóa nguyên tố chính, nguyên tố hiếm - vết) bằng các phương pháp
phân tích có độ chính xác cao (hóa silicat, nhiệt, rơnghen, huỳnh quang tia X, kích
hoạt neutoron…). Đặc biệt là kiểu cấu tạo trượt ngầm, các tảng sét lớn, góc cạnh -
gần nguồn cung cấp trong nhiều lớp cát kết thuộc hệ tầng Cô Tô (O
3
-S
1
ct) thực chất
đó là kiểu cấu tạo gì và là kết quả hoạt động kiến tạo nào, cũng như nguồn gốc trầm
tích và môi trường địa động lực của chúng.

vật liệu thì yếu tố sỏi kết, cát kết phát triển, còn ở xa nguồn vật liệu lại vắng mặt sỏi
kết, cát kết và tăng thành phần mịn). Turbidit gần như cấu thành toàn bộ các thành
hệ flysch và một phần lớn các thành hệ molas.
Trên thế giới, “Turbidit” bắt đầu được thừa nhận từ những năm đầu thế kỷ 20
với công trình nghiên cứu của Walker (1938) về dòng chảy rối (turbidity currents)
trong môi trường nước sâu. Sau này bằng thực nghiệm cùng với quan sát thực địa,
Keumn và Mighrini (1950) đã kế thừa và giải thích rõ hơn về quá trình vận chuyển
vật liệu trầm tích tới vùng nước sâu, đồng thời đưa ra giả thuyết dòng chảy rối là
nguyên nhân của cát kết được phân cấp lắng đọng dưới nước sâu. Năm 1962, A.H.
Bouma đưa khái niệm “Turbidit” vào sử dụng trong địa chất trầm tích - kiến tạo dựa
trên cơ sở nghiên cứu về các trầm tích hạt mịn. Theo đó, “Turbidit” là trầm tích
được lắng đọng từ các vật chất dòng chảy rối, những vật chất lơ lửng của dòng nước
và được lắng đọng theo nguyên lý phân dị trọng lực với đặc trưng là chu kỳ Bouma.
“Chu kỳ Bouma” là quá trình lắng đọng các vật liệu trầm tích theo nguyên lý phân
dị trọng lực, khởi đầu cho chu kỳ (phần thấp nhất) là các trầm tích hạt thô (cuội kết,
sạn kết, cát kết hạt thô), chuyển tiếp lên là cát kết hạt trung, cát kết hạt mịn, bột kết
và kết thúc của chu kỳ là thành phần sét kết.
Trong gần 50 năm qua, mô hình về “Turbidit” liên quan đến sự thành tạo
turbidit nước sâu đã được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đưa ra khái niệm và
giải thích quá trình hình thành cũng như cơ chế thành tạo của chúng. Tuy nhiên, về
bản chất thủy động lực của dòng turbidit hay điều kiện sinh thành của thành tạo
turbidit còn rất nhiều ý kiến, quan điểm khác nhau.
Sanders (1965) là nhà nghiên cứu trầm tích luận đầu tiên sử dụng danh từ
“các dòng turbidit” khi nghiên cứu về quá trình vận chuyển và lắng đọng vật liệu
- 26 -

trầm tích. Theo đó, chỉ có các dòng chảy rối - dòng turbidit (turbidity currents) mới
là “Turbidit” thực sự, các lớp dòng hạt (flowing - grain) theo phương song song
nằm bên dưới và dòng lơ lửng (huyền phù) bên trên thì không phải là “Turbidit”
(hình II.1), còn theo Mutti và nnk (1999) tất cả các dòng trầm tích - trọng lực đều là

tác động của các lực ma sát) và các dòng hóa lỏng (vật chất huyền phù) lẫn các
dòng turbidit (hay dòng bùn) ở trạng thái lỏng.

Hình II.2. Lắng đọng trầm tích turbidit (Mutti, 1999 và Sanders, 1965)
Cũng giống như các trầm tích khác, sản phẩm của turbidit có thể được vận
chuyển và thành tạo trong những điều kiện tốc độ khác nhau [Parker G, Fukushima Y
and Pantin H.M, 1986; Stacey M.W and Bowen A.J, 1988; Walker R.G, 1978, 1985].
Điều đó phụ thuộc vào sự di chuyển và tập trung của vật liệu trầm tích [Mohrig D,
Elverhoi A and Parker G, 1999] cũng như độ dốc của đáy bồn trầm tích, mà kẽ hở
thủy lực (Hydroplaning) là một minh chứng [Shanmugam, Ganapathy, 2002]. Chúng
hình thành từ các dòng mảnh vụn ở dưới nước (hình II.3) đã làm giảm sức kéo ở dưới
đáy và làm tăng tốc độ tại đầu của các dòng chảy, vì thế các dòng mảnh vụn dưới
nước có thể di chuyển nhanh và xa hơn các dòng trên mặt đất. Chính vì vậy, Shepard
(1979) cho rằng các dòng với tốc độ 190cm/s ở Scripps có thể là các dòng mảnh vụn.

Hình II.3. Kẽ hở thủy lực (Hydroplaning) Shepard, 1979.
- 28 -

Với thí nghiệm trên các dòng mảnh vụn, Ph.H. Kuenen (1950) đã đưa ra khái
niệm về “Turbidit” với “dòng turbidit mật độ cao” gồm cát, sét và sỏi có mật độ lên
tới 2g/cm
3
, trong điều kiện dòng chảy hỗn hợp tại sườn dốc 8.5
0
. Tuy nhiên, các thí
nghiệm của Kuenen đã tạo ra lớp “Laminar flow” (dòng phiến mỏng) bên dưới và
một lớp “Grains in suspension” (dòng hạt lơ lửng - huyền phù) bên trên (hình II.1)
mà theo Sanders (1965) đó không phải là “Turbidit”. Mutti (1999) thì cho rằng lớp
mảnh vụn dưới đáy cũng tương tự như cụm từ “dòng turbidit mật độ cao”. Còn các
nghiên cứu của Carter (1975), Stanley et al. (1978), Hiscott and Middleton (1979),

M1: Vật liệu hạt thô: Cuội kết , sỏi kết, cát kết có độ chọn lọc tốt và phân lớp
M2: Cuội kết, sỏi kết, cát kết hạt thô, cát kết hạt trung có phân lớp xiên chéo
M3: Lớp cát kết có phân lớp song song mỏng
M4: Lớp bột kết, sét kết có phân lớp mỏng song song đến dạng phân phiến
M5: Lớp trầm tích hạt nhỏ, mịn có cấu tạo phân lớp song song mỏng
M6: Lớp trầm tích hạt nhỏ, mịn có cấu tạo phân lớp phân dải mỏng
M7: Lớp trầm tích lắng đọng từ vật chất lơ lửng
S1: Vật liệu hạt thô: Cuội kết, sỏi kết, cát kết hạt thô có cấu tạo phân lớp
S2: Cuội kết, sỏi kết, cát kết hạt thô, cát kết hạt trung có phân lớp xiên chéo
S3: Lớp được lắng đọng từ dòng bùn (vật liệu dạng hạt ở trạng thái lơ lửng)
Kuenen & Migliorini (1950) và Kuenen (1967) đã sử dụng khái niệm “sự sắp
xếp trầm tích thông thường” (normal grading) để giải thích cho các “Turbidit” được
hình thành từ một dòng turbidit yếu duy nhất. Theo đó, khi dòng turbidit yếu tốc độ
di chuyển giảm dần theo thời gian và kết quả là các vật liệu hạt thô sẽ lắng đọng
trước rồi đến các vật liệu hạt mịn (hình II.4 - normal grading). Từ điển địa chất của
AGI (America Geology Institute - Viện Địa chất Mỹ) cũng giải thích nguồn gốc của
sự sắp xếp thông thường là quá trình trầm tích của một dòng turbidit duy nhất”. Mối
liên hệ giữa sự sắp xếp thông thường và một dòng turbidit duy nhất chính là khái
niệm quan trọng của quá trình vận chuyển và lắng đọng trầm tích turbidit.

Hình II.4. Sự lắng đọng bình thường (Normal grading)
Kuenen and Migliorini (1950).
Trong quá trình nghiên cứu các đá cát kết Annot (tuổi Eocene - Oligocene) ở
vùng Maritime Alps của nước Pháp, A.H. Bouma (1962) nhận thấy chúng là kết quả
của nhiều giai đoạn trầm tích. Đây là phát hiện rất quan trọng, được dùng làm cơ sở
cho mô hình chu kỳ turbidit đầu tiên do A.H. Bouma mô tả năm 1962. Ở mức quan
sát đầu tiên (mức 1), tại vị trí 8 (hình II.5) có thể mô tả như là một lớp trầm tích được
“Lắng đọng thông thường” (kích thước hạt giảm dần từ dưới lên trên). Tuy nhiên, với
- 30 -



Hình II.7. Mô hình vận chuyển và lắng đọng của dòng turbidit
Middleton and Hampton (1976).
Tóm lại, “Turbidit” là trầm tích được lắng đọng trong môi trường trầm tích
có dòng chảy đáy rối loạn, có tính phân lớp, độ chọn lọc kém. Turbidit có liên quan
với tempestit (trầm tích lũ mang đặc tính xáo trộn do tốc độ tái trầm tích nhanh
trong môi trường nước nông), inundit (trầm tích mang đặc tính xáo trộn do quá
trình lũ lụt tạo thành) [9] và bao gồm toàn bộ các thành hệ flysch và một phần lớn
các thành hệ molat.
- 32 -

II.1.2. Môi trường địa động lực thành tạo turbidit
1- Đối với quá trình nghiên cứu trầm tích luận nói chung, các thành tạo
turbidit nói riêng việc luận giải môi trường địa động lực, bối cảnh kiến tạo sinh
thành của chúng có một vai trò rất quan trọng. Từ quá trình tổng hợp kết quả nghiên
cứu, phân tích luận giải về đặc điểm cấu tạo, thành phần vật chất, nguồn cung cấp
vật liệu của đá trầm tích, có thể cho phép khôi phục đặc điểm tướng đá, môi trường
thủy động lực lắng đọng trầm tích (môi trường trầm tích) trên lý thuyết của kiến
tạo, nhất là học thuyết kiến tạo mảng. Mặt khác, học thuyết kiến tạo mảng hiện đại
có khả năng động viên và liên kết nhiều bộ môn khoa học để kiến giải logic không
những các thực thể địa chất về nguồn gốc, cơ chế thành tạo cũng như các mối liên
quan, tương tác giữa chúng trong không gian và thời gian (bồn trầm tích) [15].
Lịch sử nghiên cứu mối quan hệ giữa trầm tích và kiến tạo mảng được bắt
đầu bằng các công trình nghiên cứu về kiến tạo. Trước tiên phải kể đến những nhà
khoa học tiên phong như Anderson (1951), Harland (1965) đã chia vỏ trái đất ra 3
kiểu đới động (đới căng giãn, đứt gãy thuận phát triển nhiều thể đai - mạch và phun
trào; đới nén ép, uốn nếp và xô đẩy biến dạng; đới trượt bằng, chuyển động nằm
ngang). Mỗi đới có những hoạt động địa chấn, magma đặc trưng và một cơ chế hình
thành, đặc biệt là ranh giới nhất định (gồm ranh giới phân kỳ; ranh giới hội tụ; ranh
giới trượt bằng hoặc chuyển dạng). Hay ứng với mỗi bối cảnh kiến tạo khác nhau

Trụ bồi kết đảo trước cung, bồn trước
cung
Trầm tích biến dạng, biến chất
và ophiolit
Cung đảo
Đảo cung, các khối cung
Thềm, sườn lục địa, vụn núi lửa,
đá xâm nhập sâu bị phân dị
Sau cung
Các biển rìa nông đến sâu hoặc biển
giữa cung
Thềm, sườn lục địa và biển sâu
Đại dương – Lục địa
(kiểu Sandơ)
Hút chìm
Máng sâu
Trượt lở, turbidit và biển sâu
Trước cung
Trụ bồi kết, đảo trước cung, bể trước
cung (đồng bằng ven biển, thềm, sườn
lục địa)
Trầm tích biến dạng, biến chất,
ophiolit, aluvi, delta, thềm, sườn
và bể đại dương
Cung
Các dãy núi do phun trào trên lục địa
tạo nên
Phun trào vụn núi lửa, aluvi,
xâm nhập sâu
Sau cung

Aluvi, hồ, vụn núi lửa
Lục địa
Đại dương
Bể do đứt gãy tạo ra
Biển khơi, turbidit, vụn núi lửa
Lục địa
Bể craton, trước núi
Aluvi, ven biển
Đại dương
Đồi núi biển sâu, đồng bằng biển
thẳm, cao nguyên đại dương
Biển sâu, turbidit

- 34 - Hình II.8. Mô hình kiến tạo hình thành các bể ở rìa lục địa tích cực (lục địa - đại dương)
theo A.D. Baillie (1983) và Pettijohn (1979).
a-Mặt cắt b-Bình đồ
Ít phổ biến hơn là các thành tạo turbidit được sinh thành trong bối cảnh xô
húc tạo đới khâu (Collision) với các bể trầm tích đồng bằng biển thẳm ở đại dương
và va chạm lục địa - lục địa trong lục địa (nội lục) tại các bể do đứt gãy tạo ra.
Những năm gần đây, một số nhà địa chất trong và ngoài nước (Dickinson,
1974; Hamilton, 1979; Jacobi, 1981; Quinlan and Beaumont, 1984; Ori et al.,
1984, 1986; DeCelles and Hertel, 1989; Beer et al., 1990; Burbank et al., 1992;
Heller and Paola, 1992; Faure M,. 2009; Chavet J et al., 2010 và Trần Văn Trị, Vũ
Khúc, 2009; ) đã sử dụng khái niệm “tạo núi nội lục” trong nghiên cứu, luận giải
nguồn gốc và điều kiện thành tạo của trầm tích nói chung, thành tạo turbidit nói
riêng tại mỗi bồn trầm tích trong bối cảnh kiến tạo “hút chìm nội lục”.
II.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

mẫu được thu thập một cách hệ thống, liên tục và đại diện toàn bộ mặt cắt, đồng
thời đảm bảo đúng quy chế kỹ thuật mẫu áp dụng cho từng phương pháp phân tích.
II.2.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng
II.2.3.1. Nghiên cứu thành phần vật chất
Bên cạnh những phương pháp phân tích truyền thống nhằm xác định về
thành phần, hàm lượng của khoáng vật tạo đá, xi măng gắn kết, tổ hợp khoáng vật
phụ, khoáng vật kém vững bền… thì việc nghiên cứu đặc tính địa hóa của chúng có
một vai trò rất quan trọng. Kết quả cho phép xác định thành phần vật chất định
lượng, nguồn vật liệu và điều kiện tích tụ trầm tích. Đồng thời, phân loại chính xác
tên đá, khôi phục đặc điểm tướng đá cổ địa lý và môi trường địa động lực khi lắng
đọng trầm tích. Do đó, trong quá trình nghiên cứu NCS tập trung giải quyết những
nội dung khoa học chính sau đây:
1- Các vật liệu trầm tích đó là sản phẩm nghiền nát, vỡ vụn của các đá gốc
trải qua nhiều giai đoạn hoạt động kiến tạo và vận chuyển xuống bồn trầm tích.