i VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

VŨ VĂN HÀ ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH VÀ LỊCH
SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT HOLOXEN VÙNG CỬA
SÔNG VEN BIỂN CỦA HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI – 2015 ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất cứ công trình nào khác.

Tác giả Vũ Văn Hà iv LỜI CẢM ƠN
Luận án được thực hiện tại Phòng Địa chất Đệ tứ, Viện Địa chất – Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dưới sự hướng dẫn của
PGS.TSKH. Nguyễn Địch Dỹ và TS. Đinh Văn Thuận.
Trong quá trình thực hiện luận án NCS đã được Lãnh đạo Phòng Địa
chất Đệ tứ và Lãnh đạo Viện tạo điều kiện tốt nhất để tập trung hoàn thành
luận án. Dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy hướng dẫn NCS
đã hình thành được bản luận án.
NCS cũng nhận được nhiều sự giúp đỡ và góp ý sâu sắc trong quá trình
thực hiện luận án và tại Hội thảo luận án của các nhà khoa học như: PGS.TS.
Doãn Đình Lâm, PGS.TS Phạm Huy Tiến, GS.TS. Trần Nghi, TS. Nguyễn
Xuân Huyên, GS.TSKH Lê Đức An, PGS.TS Nguyễn Xuân Khiển, TS. Mai
Thành Tân, TS. Ngô Quang Toàn, TS. Vũ Quang Lân, TS. Phan Đông Pha,
TS. Đinh Xuân Thành
Nhân dịp này, NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng
dẫn, các nhà khoa học và các đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan đã giúp đỡ

Phương pháp luận 22

1.2.2.

Các phương pháp nghiên cứu 23

CHƯƠNG 2:

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO – ĐỊA CHẤT VÙNG CỬA SÔNG
VEN BIỂN HỆ THỐNG SÔNG CỬU LONG 29

2.1.

Đặc điểm địa mạo 29

2.1.1.

Địa hình nguồn gốc sông 29

2.1.2.

Địa hình nguồn gốc hỗn hợp sông – biển 32

2.1.3.

Địa hình nguồn gốc biển 33

2.2.

Đặc điểm địa chất 36

3.1.4.

Định nghĩa về tướng trầm tích. 63

3.1.5.

Tổ hợp tướng trầm tích 64

3.1.6.

Định luật Walther 64

3.2.

Nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt xẻ 65

3.2.1.

Tướng cát sạn sỏi lòng sông 65

3.2.2.

Tướng bột cát đê tự nhiên 66

3.2.3.

Tướng sét bột đầm lầy nước ngọt 67

3.2.4.



3.3.5.

Tướng cát bột sét sau bờ 77

3.3.6.

Tướng cát bột sét tiền bờ 79

3.4.

Nhóm tướng trầm tích châu thổ 84

3.4.1.

Tướng sét bột chân châu thổ 84

3.4.2.

Tướng bột sét tiền châu thổ 85

3.4.3.

Tướng cát bột cửa phân lưu 86

3.4.4.

Tướng cát bột lòng phân lưu 87

3.4.5.

Giai đoạn estuary – vũng vịnh 115

4.3.

Giai đoạn châu thổ 120

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129

CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 134

vii DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG
Bảng 1.1. Tuổi tuyệt đối các bậc thềm biển trên đảo ở Việt Nam 13

Bảng 2.1. Bảng liên hệ địa tầng Holoxen vùng đồng bằng sông Cửu Long 40

Bảng 3.1. Đặc điểm thạch học, khoáng vật nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt
xẻ 71

Bảng 3.2. Đặc điểm cổ sinh và hóa – lý môi trường nhóm tướng bồi lấp thung
lũng cắt xẻ 72

Bảng 3.3. Đặc điểm thạch học, khoáng vật nhóm tướng estuary – vũng vịnh82

viii Hình 3.2. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Sóc Trăng (LKST) 98

Hình 3.3. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoanTrà Vinh (LKTV). 99

Hình 3.4. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 1 (LKBT1) 100

Hình 3.5. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 2 (LKBT2) 101

Hình 3.6. Mặt cắt tướng trầm tích lỗ khoan Bến Tre 3 (LKBT3) 102

Hình 3.7. Mặt cắt tướng đá cổ địa lý Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ
thống sông Cửu Long 103

Hình 4.1. Sơ đồ dao động mực nước biển trong Holoxen tại thềm Sunda
Hanebuth và nnk (2000) 108

Hình 4.2. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến cửa Đại - cửa Hàm
Luông 111

Hình 4.3. Mặt cắt địa tầng phân tập – tướng trầm tích Holoxen vùng cửa sông
ven biển của hệ thống sông Cửu Long 112

Hình 4.4. Mặt cắt 3D địa tầng phân tập Holoxen vùng cửa sông ven biển của
hệ thống sông Cửu Long. 113

Ảnh 3.5. Trầm tích bột sét đới trên triều trong lỗ khoan LKBT2 70

Ảnh 3.6. Trầm tích cát bột sét bãi triều trong lỗ khoan LKBT2 73

Ảnh 3.7. Trầm tích cát bột lạch triều tại lỗ khoan LKBT3 74

Ảnh 3.8. Trầm tích sét bột estuary – vũng vịnh trong lỗ khoan LKBT3 76

Ảnh 3.9. Trầm tích bar cát chắn cửa vịnh trong lỗ khoan LKBT2 77

Ảnh 3.10. Trầm tích cát bột sét sau bờ tại lỗ khoan LKTV 78

Ảnh 3.11. Trầm tích cát bột tiền bờ (phần cao) tại lỗ khoan LKTV 80

Ảnh 3.12. Trầm tích cát bột sét tiền bờ (phần thấp) trong lỗ khoan LKTV 81

Ảnh 3.13. Trầm tích sét bột chân châu thổ trong lỗ khoan LKBT1 84

Ảnh 3.14. Trầm tích sét bột tiền châu thổ trong lỗ khoan LKBT1 85

Ảnh 3.15. Trầm tích cát bột cửa phân lưu tại lỗ khoan Trà Vinh 86

Ảnh 3.16. Trầm tích cát bột lòng phân lưu tại lỗ khoan LKBT1 88

Ảnh 3.17. Trầm tích bột sét vụng gian lưu trong lỗ khoan LKBT3 89

Ảnh 3.18. Trầm tích cát bột sét đới gian triều trong lỗ khoan LKBT2 91

Ảnh 3.19. Trầm tích cồn cát ven biển trong lỗ khoan LKTV 95


nguồn từ Trung Quốc, chảy qua Lào, Myanma, Thái Lan, Campuchia và đổ ra
biển Đông ở Việt Nam.
Trong giai đoạn Holoxen – hiện đại, quá trình bồi đắp của sông Cửu
Long đã hình thành nên châu thổ sông Cửu Long, châu thổ có diện tích lớn
nhất nước ta chứa đựng nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú như thủy hải
sản, nông sản và tài nguyên khoáng sản. Châu thổ sông Cửu Long là vựa lúa
lớn nhất nước ta, sản lượng hàng năm chiếm hơn 50% tổng sản lượng lúa và
đóng góp khoảng 90% sản lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Vùng đồng bằng
sông Cửu Long cũng là một trong những trung tâm kinh tế lớn của cả nước,
tập chung nhiều thành phố lớn, có mạng lưới giao thông phát triển cả về
đường bộ và đường thủy, nơi giao thương của các nước trong khu vực và
quốc tế.
Bên cạnh sự ưu đãi về tài nguyên vị thế, vùng châu thổ sông Cửu Long
cũng chịu nhiều tác động do thiên nhiên gây ra như lũ lụt, hạn hán, hoạt động
của thủy triều… Trong những thập niên gần đây, biến đổi khí hậu đang là vấn
đề nóng bỏng trên toàn cầu, nhiều tác động xấu được dự báo có thể xảy ra như
hiện tượng nước biển dâng kéo theo quá trình ngập úng, xói lở, sạt lở gây tác
động nghiêm trọng đến vùng cửa sông ven biển. Vùng cửa sông ven biển của
hệ thống sông Cửu Long cũng được dự báo là vùng chịu ảnh hưởng nặng nhất
của châu thổ sông Cửu Long.
Những lợi thế về tài nguyên thiên nhiên hay những tác động tiêu cực do
thiên nhiên gây ra có liên quan trực tiếp tới môi trường trầm tích Holoxen, do
vậy nghiên cứu môi trường trầm tích Holoxen vùng cửa sông ven biển của hệ 2
thống sông Cửu Long thực sự cần thiết cho việc định hướng việc sử dụng hợp
lý tài nguyên thiên nhiên và phòng chống thiên tai.
Mặt khác, môi trường trầm tích là hướng nghiên cứu quan trọng trong
trầm tích học, đặc biệt là các đối tượng châu thổ hiện đại, có liên quan đến đợt

+ Số liệu, tài liệu
Là thành viên chính của đề tài KC09.06/06-10, NCS đã trực tiếp xử lý
các tài liệu, số liệu của đề tài và trực tiếp viết các báo cáo chuyên đề về địa
tầng, chuyên đề tướng trầm tích và tham gia viết báo cáo tổng kết của đề tài.
- Thu thập và xử lý: 300 mẫu độ hạt; 20 mẫu khoáng vật sét; 150 mẫu
vi cổ sinh; 150 mẫu bào tử phấn hoa; 70 mẫu tảo Diatomeaee; 150 mẫu
foraminifera và 30 mẫu tuổi tuyệt đối phân tích bằng phương pháp
14
C thuộc
đề tài
KC09/06-06.10
.
- NCS trực tiếp mô tả, lấy mẫu và phân tích cấu tạo 300m khoan của 5
lỗ khoan vùng nghiên cứu.
- Mẫu do NCS phân tích bổ sung gồm: 70 mẫu độ hạt, 50 mẫu khoáng
vật sét bằng phương pháp nhiệt - rơnghen, 40 mẫu lát mỏng thạch học, 50
mẫu địa hóa môi trường, 30 mẫu bào tử phấn hoa và 20 mẫu tảo Diatomeaee.
5. Luận điểm bảo vệ:
Luận điểm 1: Môi trường trầm tích Holoxen vùng nghiên cứu được
phản ánh qua 20 tướng trầm tích thuộc ba nhóm tướng đặc trưng cho môi
trường trầm tích châu thổ và trước khi hình thành châu thổ:
- Nhóm tướng bồi lấp thung lũng cắt xẻ gồm 5 tướng trầm tích 4
- Nhóm tướng estuary – vũng vịnh gồm 6 tướng trầm tích
- Nhóm tướng châu thổ gồm 9 tướng trầm tích.
Luận điểm 2: Lịch sử phát triển địa chất Holoxen vùng cửa sông ven
biển hệ thống sông Cửu Long trải qua ba giai đoạn phát triển địa chất. (1)
Giai đoạn bồi lấp thung lũng cắt xẻ diễn ra vào cuối Pleistoxen muộn -

thống sông Cửu Long.
Kết luận 6
Hình 1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu 7
CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1.1. Lịch sử nghiên cứu
a. Nghiên cứu về châu thổ
Vùng nghiên cứu thuộc một phần của châu thổ sông Cửu Long do vậy
vùng nghiên cứu sẽ có những nét chung về đặc điểm môi trường trầm tích hay
lịch sử phát triển địa chất của một châu thổ cũng như những cơ sở lý luận về
châu thổ. Vấn đề nghiên cứu châu thổ là hướng nghiên cứu được các nhà khoa
học trên thế giới quan tâm từ rất sớm. Dưới đây là những kết quả nghiên cứu
trên thế giới và trong nước về châu thổ.
+ Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu về châu thổ tập trung nhiều trong khoảng 50-60 năm
trở lại đây với rất nhiều công trình nghiên cứu địa chất trên các châu thổ như
châu thổ Mississippi, Nile, Hoàng Hà, Trường Giang, Hằng, Bramaputra,…
Đại diện cho những nhà khoa học đi sâu vào nghiên cứu châu thổ là Coleman
và Wright. Trên cơ sở thu thập dữ liệu của 34 châu thổ hiện đại Coleman và
Wright (1975) đã đưa ra hệ thống phân loại châu thổ gồm 6 bậc. Tiếp theo
Galloway (1975) đã đưa ra bảng phân loại được sử dụng phổ biến hiện nay
dựa trên cơ sở sự thống trị của các quá trình động lực gồm sông, sóng và thủy
triều (Hình 1.1).
1) Châu thổ do động lực sông ưu thế, như châu thổ Mississippi (Mỹ),

sông Rhôn, châu thổ sông Niger, châu thổ sông Mahakam, châu thổ sông
Hoàng Hà….đã được đề cập đến trong các công trình của Fisk & Mc Farlan
và nnk (1954), Fisk (1955, 1961), Oomkens (1967, 1974), Weber (1971),
Elliott (1974, 1986), Reading H.G, (1965, 1986)….Đó là những công trình
mang tính kinh điển về quá trình tiến hóa cửa sông ven biển của các châu thổ
trong Holoxen. Elliott (1986) trong công trình “Châu thổ” đã phân tích quá
trình dịch chuyển các thùy châu thổ liên quan tới quá trình phát triển cửa sông
ven biển của châu thổ sông Mississippi.
Công trình nghiên cứu của Elliott (1986) về “Đường bờ lục nguyên” đã
phân tích chi tiết quá trình thành tạo và tiến hóa các đê cát, giồng cát ven biển
(beach sand ridges) trong các đồng bằng cát ven biển (chenier plain). Các
thành tạo này có nhiều điểm chung với các thành tạo cát ven biển của châu
thổ sông Cửu Long.
+ David R.A (1978) đã phân tích tỉ mỉ điều kiện sinh thái và quá trình
phát sinh phát triển của vùng đầm lầy ven biển cửa sông (salt marshes). Đây
là một trong các công trình tiêu biểu về hệ thống đầm lầy cửa sông ven biển.
+ Tình hình nghiên cứu trong nước
Các nhà khoa học trong nước như Trần Nghi, Doãn Đình Lâm, Trần
Đức Thạnh, Nguyễn Địch Dỹ, Đinh Văn Thuận, Ngô Quang Toàn, Vũ Quang
Lân, Nguyễn Biểu có nhiều công trình nghiên cứu khá chi tiết về địa chất Đệ
tứ của các châu thổ Sông Hồng, châu thổ sông Cửu Long và các đồng bằng
ven biển miền Trung [3,8-17,23-26,29-31].
Nghiên cứu về châu thổ Sông Hồng, Doãn Đình Lâm (2001, 2002, 2003) đã
thiết lập 3 giai đoạn tiến hóa của châu thổ Sông Hồng trong Holoxen: giai đoạn
estuary-vũng vịnh, giai đoạn châu thổ và giai đoạn aluvi [23,24].
Trần Đức Thạnh (1993), trong luận án Tiến sĩ về tiến hoá địa chất vùng
cửa sông Bạch Đằng trong Holoxen, đã phân chia quá trình tiến hoá vùng cửa 10


Rất nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến các đặc điểm của biển tiến sau
băng hà bao gồm : thời gian biển tiến, cường độ (tốc độ ) và sự dao động của
mực nước biển.
Về mực biển trước biển tiến, Menard, (1964) cho rằng nó ở thấp hơn hiện
đại -90m còn Kuenen (1954) lại cho là -100 đến -120m.
Về thời gian bắt đầu nâng lên của biển tiến có nhiều ý kiến khác nhau,
Ericson (1964) cho là 18-11 ngàn năm, Markov và Verlicko (1967) cho là 18
ngàn năm, Menard (1964) cho là 30-40 ngàn năm.
Về tốc độ nâng của mực biển sau băng hà Menard cho rằng mức dao
động trong thời kỳ tan và rút lui của băng cuối cùng ở châu Âu và châu Mỹ đã
nâng lên với tốc độ 9m/1000năm.
Stride (1963) và Donovan (1962) cho rằng sự dâng lên nhanh chóng
của mực nước từ -120m bắt đầu từ 20 ngàn năm BP, trong thời kỳ đầu mực
biển nâng lên với tốc độ 9 mm/năm, sau đó độ chậm lại chỉ còn 1mm/năm.
Nhìn chung có rất nhiều kết luận về biển tiến sau băng hà nhưng nhiều
nhà nghiên cứu (Kaplin P.A, Troiski S.L, Kulakov A.I) đồng ý với nhau rằng
tồn tại ba trường phái lớn về đặc điểm biển tiến sau băng hà (biển tiến
Flandrian) mà đại diện là Fairbrige P, Fisk H và Shepard F.
Fairbrige và Shepard đã thống nhất với nhau về một đặc điểm quan
trọng đó là biển tiến sau băng hà cuối cùng đã phát triển rất mạnh mẽ trong
thời kỳ đầu cho đến 5.000 – 6.000 năm BP, tốc độ dâng của mực biển bắt đầu
giảm mạnh. Sự bất đồng cơ bản giữa họ là Fairbrige cho rằng trong 6.000
năm qua mực biển cao hơn hiện đại, còn Shepard cho rằng biển tiến trong thời
kỳ sau băng hà không bao giờ đạt đến mực biển hiện nay. 12

Những kết luận của Fairbrige về sự dao động tương đối của mực đại

Theo tác giả Nguyễn Ngọc và Nguyễn Thế Tiệp (Hình 1.2), trong mỗi
thời kỳ biển tiến mực nước không ổn định trong quá trình tồn tại của chúng
mà có sự dao động liên tục tạo nên bức tranh biển lúc lên lúc xuống, nhưng
những lần mực biển hạ thấp nhất cũng không vượt ra khỏi phạm vi đất liền
hiện đại.

Hình 1.2. Dao động mực nước biển trong Holoxen (Nguyễn Ngọc và Nguyễn
Thế Tiệp, 1998)
Nguyễn Địch Dỹ và nnk, trong báo cáo kết quả nghiên cứu của đề tài:
“Địa chất Đệ tứ và đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan” (KT 01-07) đưa
ra bức tranh khá chi tiết về các mực thềm biển trên dải ven biển Việt Nam.
Trong đó, thềm biển, thềm sông ven biển đồng bằng sông Cửu Long có các
mực: 2m ; 4m ; 5-15m ; 25-40m ; 50-70m và 80-100m. Trong đó, mực thềm
biển ở độ cao 2m, 4m được xếp vào các thềm biển của biển tiến Flandrian [7].
Trên các đảo ven bờ A.M Korofki đã đưa ra khá nhiều số liệu phân tích
tuổi tuyệt đối từ các mẫu lấy được trong đợt khảo sát Việt Xô trên tàu
Nesmeanov (1987-1989).
Bảng 1.1. Tuổi tuyệt đối các bậc thềm biển trên đảo ở Việt Nam
Tên Đảo Thềm và độ cao Tuổi tuyệt đối (năm)
Đảo Cô Tô - Thềm LaGun (0,5m)
7520 ±120 và 7680 ±165

Đảo Hòn Tre
- Thềm biển ( 3-4m )
-Thềm biển (3-3,5m )
- Thềm biển (3m )
1525 ±89 và 1471 ± 105
1200 ± 87 và 1148 ± 102
1190 ±86 và 1126 ± 100
- Thềm Lagun (3m)

Một số dựa trên cơ sở phương pháp trầm tích so sánh với các thời kỳ
thành tạo các tập trầm tích biển hay trong các bồn trũng lớn (bồn trũng sông
Hồng, sông Cửu Long và các bồn trũng khác). Các số liệu nghiên cứu xác
định tuổi tuyệt đối còn rất ít và rời rạc. Việc xác định độ cao các bậc thềm chủ
yếu là ước lượng nên không tránh khỏi sai số và sự khác nhau giữa các tài liệu
về độ cao bậc thềm trên cùng một khu vực, thậm chí nhầm lẫn cả về tuổi các
bậc thềm.
c, Tình hình nghiên cứu địa chất Đệ tứ vùng nghiên cứu và lân cận
Trước năm 1975 việc tiến hành đo vẽ bản đồ địa chất nói chung và các
công trình nghiên cứu về địa chất Đệ tứ nói riêng, ít được thực hiện. Giai đoạn
này công tác địa chất ở nước ta chủ yếu do người Pháp tiến hành. Trong số
các công trình đi sâu về địa chất Đệ tứ phải kể đến công trình của Saurin E
(1937) [60], ông đã đưa ra khái niệm về “phù sa cổ” và “phù sa trẻ” để phân
chia các thành tạo bở rời Kainozoi ở phần nam Đông Dương và ý nghĩa khoa 15

học của nó được thừa nhận ở chỗ đã xác định được giữa phù sa cổ và phù sa
trẻ là ranh giới giữa Pleistoxen và Holoxen.
Theo Saurin E (1973), phù sa cổ có tuổi khác nhau và tạo nên hai mức
địa hình: 50-70m và 10-25m. Trong phù sa cổ có nhiều laterit và thường gặp
tectit ở mức địa hình 50-70m. Ông còn cho rằng phù sa trẻ phần lớn thành tạo
sau phun trào bazan [60].
Trong giai đoạn này còn có một số công trình của các nhà địa chất Việt
Nam như các nghiên cứu về trầm tích ở lưu vực sông Đồng Nai của Trần Kim
Thạch (1970), về kiến tạo của Trần Kim Thạch, Đinh Thị Kim Phụng (1972).
Liên quan đến việc đo vẽ bản đồ địa chất đồng bằng Nam Bộ có công trình
“Bản đồ địa chất 1:25 000 các tờ Phú Cường, Biên Hoà, Thủ Đức, Sài Gòn và
Nhà Bè của Fontaine H và Hoàng Thị Thân (1971), trong công trình này các