i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHẠM THU THẢO NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA HÌNH
TRONG HOLOCEN MUỘN KHU VỰC ĐỚI BỜ BIỂN
TỪ CỬA CUNG HẦU ĐẾN CỬA ĐỊNH AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2012
ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
biển - khoa Địa chất đã tạo điều kiện giúp đỡ và động viên để học viên hoàn thành
tốt luận văn.
iv
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỚI BỜ 3
1.2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC VỀ VẤN ĐỀ
NGHIÊN CỨU 6
1.3. QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9
1.3.1. Quan điểm tiếp cận 9
1.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu địa mạo 10
1.2.2. Nhóm phƣơng pháp địa chất - trầm tích 11
1.2.3. Phƣơng pháp phân tích ảnh viễn thám 13
Chƣơng 2. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA HÌNH
KHU VỰC NGHIÊN CỨU 14
2.1. YẾU TỐ TỰ NHIÊN 14
2.1.1. Vị trí địa lý 14
2.1.2. Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng 15
2.1.3. Thủy văn, hải văn 17
2.1.3. Đặc điểm địa chất 20
2.2. YẾU TỐ NHÂN SINH 24
2.2.1. Đặc điểm dân cƣ 25
2.2.2. Đặc điểm kinh tế 27
Chƣơng 3. BIẾN ĐỘNG TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA HÌNH ĐỚI BỜ BIỂN KHU
VỰC TỪ CỬA CUNG HẦU ĐẾN CỬA ĐỊNH AN TRONG HOLOCEN MUỘN
30
3.1. BIẾN ĐỘNG TRẦM TÍCH HOLOCEN MUỘN 30
3.1.1. Đặc điểm trầm tích 30
3000 năm đến nay 54
Hình 3.9. Biến động đƣờng bờ từ cửa Cung Hầu đến cửa Định An 57
Hình 3.10. Sơ đồ thành tạo các cồn cát ngầm ven bờ hiện đại do sóng 60
Hình 3.11. Cồn cát tiền châu thổ đƣợc thành tạo do hoạt động của dòng ven bờ,
sóng và dòng chảy sông 61
vii
Danh mục bảng
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu địa hóa đặc trƣng cho các môi trƣờng trầm tích
khác nhau 11
Bảng 2.1. Nhiệt độ không khí trung bình các tháng trong năm
(Trạm Càng Long) (
o
C) 16
Bảng 2.2. Diện tích, dân số và mật độ dân số năm 2011 phân theo
huyện/thành phố 25
Bảng 2.3. Tỷ lệ sinh, tỷ lệ chết, tỷ lệ tăng tự nhiên của dân số (‰) 26
Bảng 2.4. Số lao động đƣợc tạo việc làm trong năm (ngƣời) 27
Bảng 2.5. Diện tích và sản lƣợng khai thác, nuôi trồng thủy sản 28
Bảng 3.1. Phân loại độ hạt theo thang ф và d 31
Bảng 3.2. Ttuổi của các điểm lấy mẫu theo thứ tự các cồn cát từ bờ vào sâu trong
đất liền 50
Bảng 3.3. Tốc độ dâng cao và hạ thấp mực nƣớc biển từ 3000 năm đến nay 53
Bảng 3.4. Các đoạn bờ bồi tụ, xói lở từ cửa Cung Hầu đến cửa Định An 55
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Đới bờ là dải đất tiếp giáp giữa biển và lục địa, là nơi tập trung các dạng tài
- Phân tích mối quan hệ giữa địa hình địa mạo với quá trình tiến hóa trầm
tích trong Holocen muộn.
- Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa địa hình và sự thay đổi mực nƣớc biển
- Sự thay đổi đƣờng bờ và khu vực cửa sông Tiền, sông Hậu
4. Phạm vi nghiên cứu
Toàn bộ phần đất liền tỉnh Trà Vinh kéo dài ra đến biển ở độ sâu khoảng
25m (đến hết phần địa hình sƣờn châu thô).
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu.
Chƣơng 2. Các nhân tố ảnh hƣởng đến trầm tích và địa hình khu vực nghiên
cứu.
Chƣơng 3. Biến động trầm tích và địa hình đới bờ biển khu vực từ cửa Cung
Hầu đến cửa Định An trong Holocen muộn.
3
Chƣơng 1.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỚI BỜ
Đới bờ là nơi nhạy cảm nhất, rất dễ bị tác động bởi những thay đổi từ bên
ngoài (thay đổi mực nƣớc biển, tác động của con ngƣời, điều kiện địa chất), là nơi
tài nguyên thiên nhiên rất đa dạng bao gồm tài nguyên sinh vật và các dạng tài
nguyên khác. Hiện nay khái niệm về đới bờ chƣa thống nhất phạm vi không gian, vì
vậy việc định nghĩa và xác định ranh giới cho đới bờ phục vụ cho các mục địch
khác nhau, phụ thuộc mục đích sử dụng và nghiên cứu. Dƣới đây là một số khái
niệm đới bờ đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến trên thế giới và Việt Nam:
Theo công ƣớc về luật biển quốc tế năm 1982, đới bờ đƣợc định nghĩa là
vùng biển đặc quyền kinh tế với chiều rộng 200 hải lý tính từ bờ ra phía biển. Định
nghĩa đƣợc đƣa ra là cơ sở pháp lý để khẳng định chủ quyền vùng biển của các quốc
gia có biển, hƣớng tới bảo vệ và khai thác tài nguyên môi trƣờng bền vững và duy
5
phạm vi không gian bao gồm vùng biển ven bờ và vùng đất ven biển, là khu vực
chuyển tiếp giữa biển và lục địa.
Năm 1996 chƣơng trình “quản lý tài nguyên và môi trƣờng” của Malaysia lại
cho rằng “Đới bờ là một hệ sinh thái giàu có về thực vật cũng nhƣ các quá trình vật
lý, có động lực mạnh và một môi trƣờng nhạy cảm hơn bất cứ nơi nào trên trái đất,
là vùng đất và biển mở rộng về phía biển 19km và về phía đất liền cũng 10km”.
Ở Việt Nam Cục Bảo vệ Môi trƣờng (2003) và Chƣơng trình nghị sự 21 năm
2005 đã nêu: “Vùng bờ, hay còn gọi là đới bờ biển, là vùng biển ven bờ và đất ven
biển có ranh giới phía đất liền là nơi tác động qua lại với biển không còn đáng kể và
ranh giới phía biển là nơi mà các hoạt động của con ngƣời ảnh hƣởng đến”.
Theo quan điểm một số nhà nghiên cứu, giới hạn dƣới của đới bờ là độ sâu
mà sóng bắt đầu bị biến dạng, cũng nhƣ địa hình và trầm tích đáy bắt đầu bị biến
đổi. Độ sâu đó đƣợc xác định bằng ½ chiều dài bƣớc sóng. Giới hạn về phía lục địa
của đới bờ đƣợc xác định là đƣờng sóng leo cao cực đại.
Nhƣ vậy các khái niệm và định nghĩa về đới bờ nêu trên đều đƣợc xác lập
một cách tƣơng đối. Cho đến nay định nghĩa đới bờ phổ biến, đƣợc dùng rộng rãi
nhất là theo quan điểm của Lymarev V.I: “Đới bờ là một dải tiếp giáp giữa đất liền
và biển, không rộng lắm, có bản chất độc đáo, tạo nên một lớp vỏ cảnh quan của trái
đất và là nơi xảy ra mối tƣơng tác rất phức tạp giữa thạch quyển, thủy quyển, khí
quyển và sinh quyển. Đới bờ cũng là hệ tự nhiên mở phức tạp, đa dạng và cũng rất
độc đáo thể hiện rõ rệt và đầy đủ nhất mối tác động qua lại lẫn nhau giữa 5 quyển
của trái đất: thạch quyển, thủy quyển, khí quyển, sinh quyển và trí quyển”.
Đới bờ giữ vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội vì vậy việc đầu
tƣ thích đáng cho những nghiên cứu về địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công
trình, thủy thạch động lực, địa chất tai biến, địa mạo, … để phục vụ cho phát triển
kinh tế xã hội vùng ven biển là mối quan tâm hàng đầu của chính phủ nhiều nƣớc
nhƣ Trung Quốc, Hàn Quốc, Mỹ, Hà Lan, Nhật Bản,….
6
Các nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều các công trình nghiên cứu về các khu vực
ven biển, các vùng cửa sông. Đặc biệt ở khu vực Trà Vinh nói riêng và châu thổ
sông Mê Kông nói chung có khá nhiều các công trình về địa chất - địa mạo, đây là
nguồn tài liệu rất phong phú:
Trong công trình “Bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200.000 loạt tờ đồng
bằng Nam Bộ” Nguyễn Ngọc Hoa và nnk, 1991 [8] đã thiết lập các hệ tầng nhƣ
Hậu Giang, Cửu Long, Bình Chánh, U Minh, Cần Giờ Các thành tạo trầm tích
Holocen ít đƣợc quan tâm trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản.
Song những kết quả đo vẽ thể hiện trên bản đồ cho phép nhận biết quy luật phát
triển và phân bố các thành tạo trầm tích Holocen. Đối với vùng ven biển những
kết quả đo vẽ bản đồ ít nhiều cho phép sử dụng trong nghiên cứu lịch sử tiến hóa
trầm tích Holocen châu thổ.
Trong các nghiên cứu vùng châu thổ sông Mê Kông ở vùng Bến Tre, Sóc
Trăng, Cà Mau, bằng các phƣơng pháp phân tích trầm tích, cổ sinh, tuổi tuyệt
đối, , Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh, Tanabe, Tateishi, Kobayashi, Saito,
2001, 2003, 2004, 2005 [20, 22, 23, 24] đã phác họa lịch sử phát triển địa chất của
đồng bằng Nam Bộ trong Holocen qua nghiên cứu, phân tích các lỗ khoan, các mặt
cắt địa chất, cũng nhƣ tổng hợp các kết quả phân tích tuổi C14. Đây là những công
trình khoa học nghiên cứu hợp tác với các nhà khoa học Nhật Bản chuyên nghiên
cứu về các châu thổ ở châu Á. Với các phƣơng pháp nghiên cứu hiện đại, định
lƣợng đã mang lại những kết quả có hàm lƣợng khoa học cao. Từ các kết quả
nghiên cứu này, cho thấy ở vùng đồng bằng châu thổ ranh giới giữa Pleistocen và
Holocen sâu nhất vào khoảng 56m, độ sâu tƣớng chân châu thổ khoảng 22m, tiền
châu thổ 12m.
Đinh Văn Thuận, Nguyễn Địch Dỹ (2002, 2004, 2005) [6,7] đã công bố
các công trình về những vấn đề địa tầng, cổ địa lý đồng bằng Nam Bộ trong kỷ
Đệ tứ. Trong luận án tiến sĩ về đồng bằng Nam Bộ, Đinh Văn Thuận (2005) [13]
8
9
Nhƣ vậy hầu hết các đề tài, các công trình nghiên cứu chủ yếu tập trung vào
nghiên cứu biến động trầm tích trong giai đoạn Pleistocen, Holocen, biến động
đƣờng bờ và cửa sông trong khoảng 60 năm gần đây. Qua các tƣ liệu từ các công
trình trên, kết hợp với kết quả nghiên cứu và khảo sát thực địa học viên đã kế thừa
và tổng hợp lại để làm rõ những biến động địa hình và trầm tích trong Holocen
muộn trong mối quan hệ với mực nƣớc biển.
1.3. QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.3.1. Quan điểm tiếp cận
1.3.1.1. Tiếp cận hệ thống
Các kiểu trầm tích và các tƣớng trầm tích có quan hệ với nhau có tính hệ
thống. Các hệ thống nhỏ cấu thành hệ thống lớn, ví dụ nhóm tƣớng châu thổ bao
gồm các cụm tƣớng đồng bằng châu thổ, tiền châu thổ và sƣờn châu thổ. Cụm
tƣớng tiền châu thổ bao gồm các tƣớng cát cồn chắn cửa sông, sét vũng vịnh cửa
sông, cát bãi triều, bùn sét đầm lầy ven biển…Tính hệ thống có quan hệ nguồn gốc
với nhau theo không gian và theo thời gian đƣợc gọi là cộng sinh tƣớng.
1.3.1.2. Tiếp cận nhân-quả
Mối quan hệ giữa trầm tích, sự thay đổi mực nƣớc biển và chuyển động kiến
tạo là mối quan hệ nhân-quả, trong đó trầm tích là kết quả còn hai yếu tố kia là
nguyên nhân. Ngoài ra sự thay đổi mực nƣớc biển cũng có quan hệ nhân quả với
chuyển động kiến tạo. Các mối quan hệ nhân quả nói trên cũng có ý nghĩa nhƣ các
mối quan hệ hàm-biến, nghĩa là giữa chúng có mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau. Khi
mực nƣớc biển thay đổi thì tất yếu môi trƣờng trầm tích thay đổi. Môi trƣờng trầm
tích thay đổi thì chế độ thủy thạch động lực thay đổi dẫn đến thành phần độ hạt và
thành phần khoáng vật cũng thay đổi theo.
10
1.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu địa mạo
1.2.1.1. Phương pháp phân tích hình thái - động lực
toán các tham số Md, So, Sk, C để xác định tƣớng trầm tích, chế độ thuỷ động lực
của môi trƣờng.
- Phân tích hình thái hạt vụn: độ mài tròn (Ro), độ cầu (Sf) để xác định
nguồn gốc và chế độ thuỷ động lực của môi trƣờng.
- Phân tích khoáng vật: khoáng vật vụn đƣợc phân tích bằng lát mỏng thạch
học bở rời dƣới kính hiển vi phân cực và dƣới kính soi nổi. Khoáng vật sét đƣợc
phân tích bằng phƣơng pháp rơnghen định lƣợng.
- Phân tích hoá cơ bản để biết một số thành phần quan trọng: SiO
2
, Al
2
O
3
,
FeO, Fe
2
O
3
, CaO, Na
2
O, K
2
O, MgO.
- Phân tích hoá môi trƣờng có thể phân biệt các kiểu môi trƣờng trầm tích
đƣợc dựa trên các chỉ tiêu sau: độ pH, Eh (thế năng oxi hoá khử) Fe
+2
S/Corg,
Fe
+2
HCl, Fe
0,06 - 0,2
> 0,2
2
Kt
< 0,5
0,5 - 1
> 1
3
pH
< 7
7
> 7
12
1.2.2.2. Phương pháp phân loại trầm tích
Đối với trầm tích bở rời hoặc gắn kết yếu, sử dụng phân loại trầm tích theo
hai mức độ: kiểu trầm tích và thạch học.
Kiểu trầm tích đƣợc phân loại trên cơ sở hàm lƣợng phần trăm các cấp hạt
sạn, cát, bùn
Phân loại thạch học đƣợc áp dụng dựa theo thành phần hạt vụn
1.2.2.3. Phương pháp nhiệt phát quang (TL) và huỳnh quang kích thích (OSL)
Vật liệu trầm tích đƣợc chiếu bởi một chùm các tia bức xạ ion hóa sinh ra từ
các hoạt động phóng xạ xảy ra trong tự nhiên từ các nguyên tử nhƣ kali, thori và
urani. Bức xạ tái phân bố sự tích điện bên trong tinh thể khoáng vật và mặc dù sự
phân bố điện tích dịch chuyển này nhanh chóng trở lại trạng thái ban đầu nhƣng một
số điện tích bị giữa lại trong khoảng trống các ô mạng ở trạng thái năng lƣợng cao.
Lƣợng năng lƣợng đƣợc giữ lại trong tinh thể phụ thuộc vào khoảng thời gian chiếu
bức xạ. Năng lƣợng này đƣợc giải phóng dƣới dạng nhiệt và nó biểu hiện dƣới dạng
ánh sáng, tạo ra vật liệu huỳnh quang; ảnh hƣởng này gọi là nhiệt huỳnh quang (TL)
(Botter-Jensen, 1997). Một trong nhiều khả năng đối với việc tăng nhiệt độ là phơi
1.2.3. Phƣơng pháp phân tích ảnh viễn thám
Các thế hệ ảnh viễn thám (cả ảnh chụp từ máy bay lẫn ảnh chụp từ vệ tinh) là
nguồn tài liệu cho phép nhận đƣợc những thông tin khá chính xác về địa hình bờ
biển ở thời điểm bay chụp. Nếu sử dụng các thế hệ ảnh khác nhau có thể thấy đƣợc
xu thế biến động địa hình bờ trong một khoảng thời gian nào đó. Hiệu quả của
phƣơng pháp này sẽ cao hơn nếu nƣớc biển có độ trong suốt cao. Đây là chỉ tiêu mà
vùng nghiên cứu đảm bảo đƣợc. Sử dụng phƣơng pháp này cho phép xây dựng sơ
đồ biến động đƣờng bờ biển trong khoảng thời gian tƣơng đối dài (tuỳ thuộc vào
các thế hệ ảnh bay chụp).
14
Chƣơng 2.
CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA HÌNH KHU
VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. YẾU TỐ TỰ NHIÊN
2.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu thuộc tỉnh Trà Vinh, một tỉnh nằm ở đồng bằng sông
Cửu Long.
Nằm trong tọa độ địa lý giới hạn từ: 9
o
31’46’’ đến 10
o
04’5” vĩ độ Bắc và
105
o
57’16” đến 106
o
36’04” kinh độ Đông; Bắc và Tây Bắc giáp tỉnh Vĩnh Long;
Đông giáp sông Cổ Chiên, ngăn cách với tỉnh Bến Tre; Tây giáp sông Hậu, ngăn
cách với tỉnh Sóc Trăng; Nam và Đông Nam giáp biển với chiều dài hơn 65 km.
o
C, nhiệt độ cao nhất đo
đƣợc là 35,8
o
C, nhiệt độ thấp nhất đo đƣợc là 18,5
o
C. Biên độ nhiệt giữa ngày và
đêm thấp: 6,4
o
C.
16
Bảng 2.1. Nhiệt độ không khí trung bình các tháng trong năm (Trạm Càng Long) (
o
C)
2007
2008
2009
2010
2011
Bình quân năm
26,7
26,7
27,0
27,2
26,9
Tháng 1
25,8
27,3
27,7
27,8
27,1
Tháng 7
27,1
26,9
26,9
27,2
27,2
Tháng 8
26,9
26,6
27,6
27,0
27,2
Tháng 9
26,8
26,3
27,1
27,3
26,9
Tháng 10
26,8
27,2
26,8
26,6
27,3
Tháng 11
26,3
2.1.3. Thủy văn, hải văn
2.1.3.1. Thủy văn
Đặc điểm lớn của thuỷ văn ở Trà Vinh là dòng chảy phức tạp và bị chi phối
bởi thuỷ triều biển Đông.
1. Mạng lưới sông suối:
- Nguồn cung cấp nƣớc trực tiếp cho toàn bộ hoạt động sản xuất và sinh hoạt
của tỉnh Trà Vinh là từ hai con sông chính là sông Cổ Chiên (một nhánh của sông
Tiền) và sông Hậu.
+ Sông Hậu chảy theo hƣớng Tây Bắc Đông Nam, đoạn qua địa bàn tỉnh Trà
Vinh có chiều dài 55 km. Sông đổ ra biển theo cửa Định An
+ Sông Cổ Chiên là 1 trong 3 nhánh chính của sông Tiền, đoạn chảy qua địa
bàn tỉnh Trà Vinh có chiều dài khoảng 45 km. Mặt sông rộng nhất ở khu vực huyện
Càng Long (1.800 - 2.100 m).
- Bên cạnh đó, Trà Vinh còn có hệ thống kênh rạch chằng chịt. Huyện có mật
độ kênh cao nhất của toàn tỉnh là Tiểu Cần (45 m/ha); thấp nhất là Duyên Hải, Trà
Cú, Cầu Ngang (18 - 28 m/ha). Các hệ thống trục chính bao gồm: rạch Láng Thé,
kênh Trà Vinh, rạch Bãi Vàng, rạch Thâu Râu, Rạch Mỹ Văn, sông Cần Chông,
rạch Trà Cú, Tống Long, Vàm Ray, kênh Láng Sắc (Nguyễn Văn Pho), ngoài ra còn
có các kênh quan trọng kênh Trà Ngoa, kênh 3/2 - Thống nhất mang nhiệm vụ tiếp
ngọt cho từng vùng.
Hệ thống thủy văn của tỉnh chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ của chế độ triều biển
Đông. Do gần biển, biên độ và mực nƣớc trên sông rạch khá cao nên tiềm năng tiêu
18
tự chảy của tỉnh rất lớn. Chỉ riêng một phần ở Càng Long và khu vực giữa tỉnh
(phần giáp ranh của các huyện: Châu Thành, Tiểu Cần, Trà Cú, Cầu Ngang) do có
sự giáp nƣớc từ nhiều hƣớng và biên độ triều tắt nhanh nên bị ngập kéo dài 3 - 4
tháng. Nhìn chung, khoảng 1/3 diện tích đất tự nhiên của tỉnh bị ngập khá sâu vào
mùa mƣa (> 0,6 m) phân bố tập trung ở ven sông và các trũng giữa giồng của các
huyện Cầu Ngang, Duyên Hải, Trà Cú. Tuy tiêu rút dễ dàng nhƣng độ sâu ngập này
diễn ra phức tạp hơn, đặc biệt vào mùa mƣa do lƣợng nƣớc sông đổ ra biển lớn nên
mực nƣớc tại đây tăng lên.
Copyright: Tài liệu đại học ©