Tài liệu Tiến hoá các thành tạo trầm tích đệ tứ vùng đồng bằng quảng trị thừa thiên huế

3 MỤC LỤC Trang Mục lục 3 Các ký hiệu và chữ viết tắt 6 Danh mục các bảng 7 Danh mục các hình vẽ, đồ thị lo M ở đầu 13 Chương 1: Lịch sử nghiên cứu các trầm tích Đệ tứ ở đồng bằng 19 Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế L I . Giai đoạn trước năm 1975 19 1.2. Giai đoạ n từ năm 1975 đến nay 19 1.2.1. Các công trình điều tra địa chất khoáng sản ở các tỷ lệ 19 1.2.2. Các nghiên cứu chuyên đề 22 Chương 2: Cơ sở lý luận và hệ phương pháp nghiên cứu 26 2.1. Cơ sở lý luận 26 2.1.1. Lý luận chung về nghiên cứu trầm tích Đệ tứ 26 2.1.2. Phân loại trầm tích và một số khái niệm sử 28 dụng trong luận án 2. 2. Hệ phương pháp nghiên cứu 29 2.2.1. Các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 29 2.2.2. Các phương pháp phân tích và sử lý số liệu trong phòng 29 2.2.3. Các phương pháp nghiên cứu kh ác 36 Chương 3: Địa tầng Kainozoi vùng đồng bằng Quảng Trị - 38 Thừa Thiên - Huế 3.1. Địa tầng trầm tích Kainozoi 38 3.1.1. H ệ Neogen không p hân chia, hệ tầng Gio Việt (Ngv) 38 3.1.2. H ệ Đệ tứ 43 3.2. Bazan Kainozoi 58 3.2.1. Bazan tuổi Pliocen - Pleistocen sớm (N - Qj ) 59 3.2.2. Bazan tuổi Holocen sớm (Q *) 60 1 2 2 4 Chương 4: Đặc điểm thành phần vật chất và quy luật phân bố 61 các t hành tạo t rầm tích Đệ tứ 4.1. Đặc điểm trầm tích và quy luật phân bố 61 4.1.1. Thành phần độ hạt 61 4.1.2. Hệ số đô hạt 64 4.1.3. Thành phần hạt vụn 66 4.1.4. Thành phần khoáng vật sét 70 4.1.5. Thành phần hoa học lì 4.1.6. Hệ số địa hoa môi trường 73 4.1.7. Các phức hệ cổ sinh 74 4.2. Đặc điểm các loại khoáng sản liên 78 quan với các t hành t ạo t rầm tích Đệ t ứ 4.2.1. Đặc điểm các loại khoáng sản 78 4.2.2. Vài nét về quy luật phân bố khoáng sản 84 Chương 5: Quy luật tiến hoa các thành tạo trầm tích Đệ tứ trong 86 mối quan hệ với kiến tạo 5.1. Quy luật tiến hoa các thành tạo trầm tích Đệ tứ theo thời 86 gian và không gian 1 5.1.1. Giai đoạn Pleistocen sớm (Qj ) 87 5.1.2. Giai đoạn Pleistocen giữa - muộn, phần sớm ( Q i " ) 2 3a 3fe 5.1.3. Giai đoạn Pleistocen m uộn, phần muộn (Qj ) 12 90 94 5.1.4. Giai đoạn Holocen sớm - giữa ( Q ) 98 5.1.5. Giai đoạn Holocen giữa - muộn (Q ) 2 3 loi 5.1.6. Phân vùng trầm tích Đệ tứ 108 2 2 5.2. Một số nhận định về hoạt động tân kiến tạo qua nghiên cứu 114 trầm tích Đệ t ứ 5.2.1. Bình đồ cấu trúc tân kiến tạo 115 5.2.2. Các y ếu tố cấu trúc tân kiến tạo 115 5.2.3. Đặc điểm trường ứng suất trong tân kiến tạo 118 5 5.2.4. Những biểu hiện của chuyển động tân kiến tạo và kiến 118 tạo hiện đại 5.3. Cá c tai biến địa chất v ùng đồng bàng Quảng Trị - 121 Thừa Thiên - H u ế 5.3.1. Lũ lụt 121 5.3.2. Tai biến liên quan với sự biến động dòng sông 123 5.3.3. Tai biến liên quan với lấp và mở các cửa biển 125 5.3.4. Tai biến liên quan với xói lở, bồi tụ bờ biển 126 5.3.5. Dị thường phóng xạ 127 5.3.6. Nhiễm mặn 127 5.3.7. Nút đất 129 Kết luận 130 Các công trình công bố liên quan v ới nội dung luận án 132 Tài liệu tham khảo 6 CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Hệ số độ hạt Md: kích thước hạt trung bình So: hệ s ố chọn lọc Sk: hệ SỐ bất đối xứng Ro: độ mài tròn Sĩ: độ cầu Mt: độ trưởng thành của trầm tích Nguồn gốc trầm tích áp: sông - lũ a: sông ab: sông - đầm lầy am: sông - biển amb: sông - biển - đầm lầy ma: biển - sông mab: biển - sông - đầm lầy m: biển mv: biển - gió Tuổi địa chất (theo Quy chế điêu tra Địa chất - Khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 được Bộ Công nghiệp ban hành năm 2001) Q " : Holocen giữa - muộn 2 3 2 Q 1 2 2 : Holocen s ớm - giữa Q Ị : Pleistocen muộn, phần muộn 3 5 2 3a Qj " : Pleistocen giữa - muộn, phần sớm 1 Q Ị : Pleistocen sớm Chữ viết tắt QTTTH: Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế ĐCKS: Địa chất khoáng s ản BTPH: Bào tử phấn hoa VCS: V i cổ s inh K V: Khoáng vật T H K V : Tổ hợp khoáng vật 7 DANH M Ụ C CÁC BẢNG Số STT hiệu Tiêu đ ề bảng bảng 1 1-1 Mức độ nghiên cứu và phân chia địa tầng Đệ tứ vùng đồng Trang 21 bằng Q'l'l'l H trong các công trình điều tra địa chất 2 2-1 Đặc điểm môi trường th eo các chỉ tiêu địa hoa 33 (theo Grim 1974, 1979) 3 3-1 Độ sâu p hân bố và bề dày trầm tích hệ tầng Gio Việt 39 4 3-2 Thành phần trầm tích, hệ số địa hoa môi trường của trầm 40 tích h ệ tầng Gio Việt ở LKHu7 5 3-3 Thành ph ần trầm tích, hệ số địa hoa môi trường của trầm 41 tích hệ tầng Gio Việt ở LK2QT 6 3-4 Đặc điểm địa vật lý của trầm tích hệ tầng Gio Việt 43 ở LKHu7 7 3-5 Các đặc điểm phân định ranh giới hệ tầng Tân M ỹ với hệ 45 tầng Gio Việt ở lỗ khoan Hu7 8 3-6 Các đặc điểm phân định ranh giới hệ tầng Tân M ỹ với hệ 46 tầng Gio Việt ở lỗ khoan 3QT 9 3-7 Thang địa tầng Đệ tứ 47 10 3-8 Bề dày các thành tạo trầm tích Đệ tứ 48 li 4-1 Thành ph ần độ hạt của các th ành lạo trầm tích Đệ tứ 62 12 4-2 Hệ số độ hạt của các th ành tạo trầm tích Đệ tứ 65 13 4-3 Thành ph ần hạt vụn trong trầm tích Đệ tứ 67 (cấp hạt 0,1 -0,25mm) 14 4-4 Hàm lượng trung bình (%) một số khoáng vật sa kh oáng 68 trong trầm tích hiện đại ở phá Tam Giang (cấp h ạt 0,2 - 0,006mm) 15 4-5 Hàm lượng một số khoáng vật quặng trong sa khoáng của thành tạo cát tuổi Holocen giữa-muộn (Ihco % trọng lượng) 69 8 lổ 4-6 Thành phần khoáng vật sét của trầm tích Đệ tứ 71 17 4-7 Thành phần hoa học của các thành tạo trầm tích Đệ tứ 72 18 4-8 Hệ số địa hoa môi trường của các thành tạo trầm tích Đệ tứ 73 19 4-9 Các phức hệ cổ si nh trong trầm tích Đệ tứ 75 20 4-10 M ố i quan hệ giữa các loại khoáng sản với trầm tích Đệ tứ 79 21 4-11 Thành phần khoáng vật quặng trong cát 80 (mỏ sa khoáng Kẻ Sung) 22 4-12 Thành phần hoa học của ti nh quạng 81 23 5-1 Đặc điểm thành phần vật chất, tướng đá và bề dày trầm 88 1 tích vào đầu giai đoạn Pleistocen sớm (Q, ) 24 5-2 Đặc điểm thành phần vật chất, tướng đá và bề dày trầm 89 tích vào cuối giai đoạn Plcistocen sớm (Qi ) 1 25 5-3 Độ sâu phân bố và bề dày trầm tích Plcistocen sớm (Qi ) 90 26 5-4 Đạc điểm thành phần vật chất, tướng đá và bề dày trầm 91 1 tích vào đầu giai đoạn Pleistocen giữa - muộn, 2 3a phần sớm (Q, - ) 27 5-5 Đặc điểm thành phần vật chất, tướng đá và bề dày trầm 92 tích vào cuối giai đoạn Pleistocen giữa - muộn, 2 3a phần sớm (Q, " ) 28 5-6 Độ sâu phân bố và bề dày trầm tích Pleistocen giữa - mu ộn, 93 phần sớm (Qi ' ) 2 29 5-7 3a Đạc điểm thành phần vật chất, tướng đá và bề dày trầm tích 94 ib vào đầu giai đoạn Pleistocen muộn, p hần muộn (Q, ) 30 5-8 Đặc điểm thành phần vật chất và bề dày của tướng trầm tích cửa 95 sông trong giai đoạn Pleistocen muộn, phần muộn (Qf"') 31 5-9 Thành phần vật chất của các thành tạo thuộc nhóm tướng dê 96 cát ven bờ tuổi Pleistocen muộn, phần muộn (giá trị trung bình) 32 5-10 Đặc điểm các thành tạo trầm tích thuộc nhóm lương lagun tuổi Pleistocen muộn, phần muộn (Ch"') 96 9 33 5-11 Đ ộ sâ u phân bố và bề dày trầm tích Pleistocen muộn, 97 3b phần muộn (Q, ). 34 5-12 Đặc điểm thàn h phần vật chất, tướng đá và bề dày t rầm tích vào đầu giai đoạn Holocen sớm - giữa ( Q 35 5-13 12 2 99 ) Đặc điểm thàn h phần vật chất, tướng đá và bề dày t rầm tích 100 2 vào cuối giai đoạn Holocen sớm - giữa (Q ' ) 2 36 5-14 Đ ộ sâ u phân bố và bề dày t rầm tích Holocen 102 2 sớm - giữa (Q '" ) 2 37 5-15 Đặc điểm thàn h phần vật chất, tướng đá và bề dày t rầm tích giai đoạn Holocen giữa - muộn (Q 2 3 2 104 ) 2 3 38 5-16 Bề dày t rầm tích Holocen giữa - muộn (Q 39 5-17 Đặc điểm của trầm tích Đ ệ tứ qua các giai đoạn phát triển 107 40 5-18 Đặc điểm các trầm tích Đ ệ tứ theo không gian phân bố 109 41 5-19 Bề dày trầm tích Đ ệ tứ và trầm tích Kainozoi theo không 112 2 ) 105 gian phân bố 42 5-20 Mực lũ cao nhất (em) tại một số nơi trên sông Thạch Hãn 123 và sông Hương 43 5-21 Hàm lượn g các khoán g vật quặn g ( n X 10"% trọn g lượng) 2 và độ phón g xạ ở một số điểm trong vùng 128 10 DANH M Ụ C CÁC HÌNH V Ẽ , Đ ổ T H Ị 1 Số hiệu hình vẽ 0-1 2 1-1 STT Tiêu đề các hình vẽ, đồ thị Vị trí vùng nghiên cứu Sơ đồ vị trí các lỗ khoan và tuy ến đo sâu điện trong các công trình điều tra địa chất - khoáng sản Irên diện tích đổng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế 3 3-1 Các ký hiệu dùng cho địa tầng Kainozoi 4 3-2 Sơ đồ liên kết địa tầng hệ tầng Gio Việt 5 3-3 Sơ đồ địa chất trước Đệ tứ vùng đồng bằng QT1TH 6 3-4 Sơ đồ liên. kết thể hiện quan hệ phủ không chỉnh hợp của trầm tích Đệ tứ trên các thành tạo cổ hon 7 3-5 Ranh giới các thành tạo trầm tích Đệ tứ và các trầm tích Neogen thể hiện qua đường cong carota lỗ khoan 8 3-6 Sơ đồ đối sánh địa tầng trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế với các đồng bàng khác 9 3-7 Sơ đồ liên kết các trầm tích Pleistocen vùng đồng bàng QT1TH 10 3-8 Sơ đồ liên kết các trầm tích Holocen ở đồng bằng Quảng Trị li 3-9 Sơ đồ liên kết các trầm tích Holocen ở đồng bằng Huế 12 3-10 Mặt cắt trầm tích Đệ tứ theo tuyến Gio Lẽ - Gio Hải - Triệu Trạ ch 13 3-11 Mạt cắt trầm tích Đệ tứ theo tuyến Sịa - Quảng Lộc - Phú Thanh Phú Dương - Phú Xuân 14 3-12 Mặt cắt trầm tích Đệ tứ tuyến Hải Phương - Hải Xuân - Triệu Phong 15 3-13 Mạt cất trầm tích Đệ tứ theo tuyến Thúy Phương - Phú Xuân 16 4-1 Đặc điểm thành phần vật chất - cổ sinh - địa hoa môi trường của trầm tích Đệ tứ ở L K H u 6 17 4-2 A Đặc điểm thành phần vật chất - cổ sinh - địa hoa môi trường của trầm tích Đệ tứ ở LKHu7 li 18 4-3 Đ ổ thị biến thiên thành phần độ hạt trầm tích theo thời gian 19 4-4 Sơ đổ phân bố trầm tích tần g mặt vùn g đồn g bằn g Quản g Trị Thừa Thiên - H u ế 20 4-5 Đ ồ thị biến thiên hệ số độ hạt theo thời gian 21 4-6 Đ ồ thị biến thiên thành phần hạt vụn của cấp hạt 0,1 - 0,25mm theo thời gian 22 4-7 Đổ thị biến thiên thành phần khoáng vật sét theo thời gian 23 4-8 Đ ồ thị biến thiên thành phần hoa học của trầm tích theo thời gian 24 4-9 Đồ thị biến thiên giá trị các hệ số địa hoa môi trườn g theo thòi gian 25 4-10 26 5-1 Sơ đồ nguồn gốc trầm tích (theo Passega) Chỉ dẫn sơ đồ tướng đá - cổ địa lý và mặt cắt tướng đá - cổ địa ly qua các giai đo ạn trầm tích 27 5-2 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào đầu giai đo ạn Pleisto cen sớm (Qi') 28 5-3 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào cuối giai đo ạn Pleisto cen sớm (Qị ) 29 5-4 Sơ đồ đẳng dày trầm tích Pleistocen sớm ( Q / ) 30 5-5 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào đầu giai đo ạn Pleisto cen giữa - 1 muôn, phần sớm ( Q i 31 5-6 2 ,a ) Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào cuối giai đo ạn Pleisto cen giữa - muộn, phần sớm ( Q , 32 5-7 2Ja ) Sơ đồ đảng dày trầm tích Pleistocen giữa - muộn , 2 3a phần sớm (Q, - ) 33 5-8 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào đầu giai đo ạn Pleisto cen muộn, 3b phần muộn (Q! ) 34 5-9 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào cuối giai đo ạn Pleisto cen muộn, 3b phần muộn ( Q , ) 35 5-10 Mặt cắt thể hiện mối quan hệ đê cát-lagun tuyến Sịa-Điền Thành 36 5-11 Sơ đồ đẳng dày trầm tích Pleistocen muộn , phần muộn (Q! ) 37 5-12 Sơ đồ phân bố lòng sông cổ vào thời kỳ biển lùi cuối Pleistocen 3b 3b muộn, phần muộn (Q! ) 12 38 5-13 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào đầu giai đoạn Holocen sớm - giữa (Q '" ) 2 2 39 5-14 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào cuối giai đoạn Holoccn sớm - giữa ( Q 40 5-15 1 2 2 ) Mô hình phát triển hệ đè cát - lagun trong thời kỳ biển tiến Holocen sớm - giữa (Q2 " ) 1 2 41 5-16 Sơ đồ đẳng dày trầm tích Holocen sớm - giữa (Q2'" ) 42 5-17 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào đầu giai đoạn Holocen 2 giữa - muộn ( Q ' ) 2 3 2 43 5-18 Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý vào cuối giai đoạn Holocen giữa - muộn ( Q 2 2 3 ) 44 5-19 Sơ đồ đẳng dày trầm tích Holocen giữa - m uộn ( Q 45 5-20 Sơ đồ tiến hoa trầm tích Đ ệ tứ vùng đồng bằng Q T 1 T H 46 5-21 Đ ồ thị biến thiên bề dày Irầm tích theo thời gian 47 5-22 Mặt cắt tướng đá - cổ địa lý qua các giai đoạn trầm tích theo tuyến A A 48 5-23 Mặt cắt tướng đá - cổ địa lý qua các giai đoạn trầm tích theo tuyến BB 49 5-24 Mặt cắt tướng đá - cổ địa lý qua các giai đoạn trầm tích theo tuyến cc 50 5-25 Sơ đồ phân vùng trầm tí ch Đ ệ tứ vùng đổng bằng Q T 1 T H 51 5-26 Đ ồ thị biến thiên bề dày trầm tích đệ tứ qua các giai đoạn theo 2 2 3 ) hướng từ rìa đồng bằng ra biển 52 5-27 Mặt cất đ ố i sánh trầm tích Đ ệ tứ vùng đồng bằng Quảng Trị Thừa Thiên - H u ế và vùng biển nông ven bờ 53 5-28 Sơ đồ tân kiến tạo 54 5-29 Tác động của vòm nâng địa phương tới hệ thống thúy văn 55 5-30 Tai biến địa chất liên quan với sự biến động ở vùng Cửa Việt 56 5-31 Mạt cắt dọc đáy sông Thạch Hãn và đáy biển ỏ vùng Cửa Việt 56 5-32 Hình thái và xu thế biến động dòng sông - cửa sông Hương 58 5-33 Tai biến địa chất khu vực thành phố H u ế và phụ cận 13 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đẻ tài Vùng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế là nơi dân cư tập trung đông đúc, có nhiều tiềm năng phất triển kinh tế, xã hội và có cố đô Huế là di sản văn hoa thế giới. V ề mặt địa chất, đây là vùng có cấu trúc địa chất phức tạp, các thành tạo trầm tích Đệ tứ có đặc điểm thành phần vật chất, tướng đá, cấu trúc và bề dày trầm tích thay đổi khá nhanh theo phương từ rìa đồng bằng ra biển. Cơ chế hình thành và lịch sử phát triển trầm tích ở đây mang dấu ấn riêng biệt, khác hẳn với đồng bằng châu thổ sông Hồng và châu thổ sông Cửu Long. Hà ng năm, ở vùng đồng bằng ven biển Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế thường x ảy ra các tai biến như lũ lụt, xói lở và bổi tụ bờ sông, bờ biển, lấp và mở các cửa biển là m ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính mạng và tài sản của nhân dân trong vùng. Trên dải đổng bằng này đã có các công trình điều tra địa chất khoáng sản ở tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000, 1:25.000 và các nghiên cứu chuyên đề. Kết quả nghiên cứu đã phân chia khá chi tiết địa tầng Đệ tứ, x ác lập lại lịch sử phát triển địa chất vùng và quy luật phân bố một số loại khoáng sản liên quan. Tuy nhiên, trong các công trình đó vẫn còn một số tồn tại như: thang địa tầng Đệ tứ được phân chia chưa thống nhất; vai trò của các yếu tố khống chế lịch sử tiến hoa các thành tạo trầm tích Đệ tứ chưa được là m rõ. Sự hiểu biết đầy đủ bản chất các thành tạo trầm tích Đệ tứ và đặc điểm tiến hoa theo thời gian, không gian trong mối quan hệ với hoạt động kiến tạo là những dẫn liệu khoa học góp phần làm sáng tỏ cơ chế hình thành và lịch sử phát triển của vùng đồng bằng trong kỷ Đệ tứ. Đối với đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế, các kết quả nghiên cứu trầm tích Đệ tứ sẽ góp phần làm sáng tỏ vai trò của yếu tố tân kiến tạo tới sự phát triển của dải đồng bằng hẹp ven biển có nét đặc thù riêng biệt là mối quan hệ cộng sinh đê cát - lagun. Đồng thời, chúng cũng là cơ sò để phục vụ các công tác điều tra cơ bản như địa chất môi trường, địa chất thúy văn, địa chất công trình cũng như đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan. Các kết quả Hình 0.1. VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN cứu CHỈ DẪN: Vùng đồng bằng Quảng Trị-Thừa Thiên-Huế 14 nghiên cứu về trầm tích Đệ tứ còn góp phần đánh giá tác động của các tai biến địa chất và đề xuất những biện phá p phòng trá nh thích hợp nhằm giảm thiểu tá c hại của chúng. Vì những lý do đó, NCS chọn vấn đề "Tiến hoa các thành tạo trám tích Đệ tứ vùng đổng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huê yr làm đề tài nghiên cứu của mình nhằm giải quyết những vẩn đề nêu trên đáp ứng yêu cầu thực tế bức xúc hiện nay. Mục tiêu của đề tài 1. Làm sáng tỏ thành phần vật chất, quy luật phá n bố theo thời gian, không gian của các thành tạo trầm tích Đệ tứ và khoáng sản liên quan. 2. Làm sáng tỏ quy luật tiến hoa các thành tạo trầm tích Đệ tứ trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và hoạt động tân kiến tạo, khôi phục hoàn cảnh cổ địa lý của các giai đoạn phát triển đồng bằng. Nhiệm vụ của đề tài 1. Nghiên cứu đặc điểm phân bố, thành phần vật chất (độ hạt, khoá ng vật, hoa học), địa hoa môi trường, cổ sinh và bề dày của các trầm tích Đệ tứ. 2. Nghiên cứu cá c tướng trầm tích, sự cộng sinh tướng theo thời gian và không gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và chuyển động tân kiến tạo. 3. Xác định điều kiện thành tạo và quy luật phân bố của các loại khoáng sản liên quan với trầm tích Đệ tứ. Nghiên cứu các tai biến địa chất trên dải đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế. Cơ sở tài liệu Để giải quyết mục tiêu và nhiệm vụ của luận án, NCS đã sử dụng cá c nguồn tài liệu của chính tá c giả thu thập từ năm 1995 đến 2002 và tài liêu của các nhà nghiên cứu khác: 1. Tài liệu khoan và đo sâu điện trên diện tích đồng bàng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế gồm 120 lỗ khoan máy, 315 lỗ khoan tay và khoan địa chất công trình, 300 điểm đo sâu điện. Trong đó có 7 lỗ khoan máy, 200 lỗ khoan tay do NCS trực tiếp xử lý, tổng hợp với đầy đủ các kết quả phân tích thạch học, khoáng vật, địa hoa môi trường, địa vật lý và cổ sinh. 15 2. Báo cáo địa chất -.khoáng sản nhóm tờ Huế tỷ lệ 1:50.000, NCS là tác g iả phần địa tầng Kainozoi và tác giả thành phần chuyên đề trầm tích luận các thành tạo trầm tích Đệ tứ. 3. Báo cáo đ ịa chất - khoáng sản đô thị Đông Hà tỷ lệ 1:25.000, NCS là tác giả phần địa tầng Đệ tứ. 4. Chuyên khảo "Vỏ phong hóa và trầm tích Đệ tứ Việt Nam", NCS là lác giả thành phần. 5. Báo cáo đ ịa chất - khoáng sản nhóm tờ Quảng Trị tỷ lệ 1:50.000 và các báo cáo đ ịa chất - khoáng sản ở tỷ lệ 1:200.000 trên dải đổng bằng Bắc Trung Bộ Việt Nam. 6. Tài liệu điều tra đ ịa chất, khoáng sản rắn đới biển n ôn g ven bờ đ oạn từ Nga Sơn đến Đèo Hải Vân tỷ lệ 1:500.000. 7. Các bài báo, báo cáo khoa học của NCS và tài liệu côn g bố trong các luận án tiến sĩ, các tạ p chí chuyên ngành có liên quan với đ ịa chất Kainozoi vùng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiê n - Huế và phụ cận . Các sách chuyên môn n ghiên cứu trầm tích Đệ tứ và tân kiến tạo. Tổng số mẫu phân tích được sử dụng trong luận án khoảng 7100 mẫu, bao gồm: 1500 mẫu đ ộ hạt, 1435 mẫu khoán g vật, 436 mẫu tảo, 710 mẫu vi cổ sin h, 610 mẫu bào tử phấn hoa, 1453 mẫu phân tích các chỉ tiêu đ ịa hoa môi trường (pH, Eh, kation trao đổi, tổng sắt và carbon hữu cơ), 100 mẫu nhiệt, 100 mẫu Rơnghen, 400 mẫu hoa sét, 250 mẫu hoa silicát, 40 mẫu hoa than, 34 mẫu NPK, 40 mẫu thạch học trầm tích bở rời, 2 mẫu tuổi tuyệt đ ối 14 c ... Các loại mẫu được phân tích tại Trun g tâm phân tích thí n ghiệm đ ịa chất, Liên đoàn Bản đ ồ đ ịa chất miền Bắc, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam; Viện Địa chất, Trun g tâm Khoa học Tự n hiên và Công n ghệ Quốc gia; Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc g ia Hà Nội; Viện Khảo cổ học. . Những luận điểm bảo vệ Luận điểm lĩ Đổng bằng Quảng Trị - Thừa Thiê n - Huế có 9 kiểu trầm tích thuộc 4 nhóm tướng cơ bản: 16 - Nhóm tướng đê cát ven bờ có tuổi từ Pleistocen muộn đến Holocen. - Nhóm tướng lagun gồm các tướng bột sét giàu di tích hữu cơ lagun, sét than đầm lầy có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen. - Nhóm tướng cửa sông gồm các tướng cát - bột, bột - sét cửa sông có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen. - Nhóm tướng aluvi gồm các tướng cuội - dăm aluvi - proluvi, cuội - sạn - cát lòng sông, bột - cát bãi bồi có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen. Luận điểm 2: Tiến hoa của trầm tích Đệ tứ thể hiện quy luật vừa mang tính chu kỳ, vừa có tính định hướng. Từ Pleistocen sớm đến Holocen muộn, t rầm t ích Đệ tứ kiến lập nên 5 chu kỳ ở dưới đồng bằng và 4 bậc t hềm ở vùng ven rìa. Các chu kỳ càng trẻ thì càng đa dạng về tướng và đơn giản về thành phần trầm t ích: Trong Pleist ocen chủ yếu là tướng cuội - sạn - cát đa khoáng lòng sông, cát bột - sét cửa sông, còn trong Holocen phát triển đa dạng các tướng bột sét giàu di tích hữu cơ lagun, cát thạch anh ven bờ, sét than đầm lầy, bột sét cửa sông, bột - cát bãi bổi và cát - sạn - sỏi lòng sông. Luận điểm 3: Từ rìa đồng bằng ra biển, trầm tích Đệ tứ phân dị theo cấu trúc địa chất dạng t uyến song song với đường bờ biển được quyết định bởi chuyển động tân kiến t ạo: - Ven rìa đồng bằng chủ yếu gồm các t rầm t ích hạt thô aluvi phủ trực t iếp trên đá gốc tuổi Paleozoi. - Trung tâm đồng bằng được lấp đầy bời Irẩm tích hạt mị n lagun, cửa sông và aluvi trong một trũng hẹp dạng địa hào sụt lún từ Neogen. - Đê cát và bãi triều chủ yếu được tạo nên bởi các thành tạo cát thạch anh phủ trên móng nâ ng tương đối của đá gốc có tuổi Neogen. Những điểm mới của luận án 1. Đưa ra những dẫn liệu mới về ranh giới t rầm t ích Neogen - Đệ tứ ở vùng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế. 2. Trên cơ sở các tài liệu định lượng về t hạch học, khoáng vật, địa hoa, cổ sinh và tuổi tuyệt đối đã làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất và quy luật phâ n 17 bố theo thời gian và không gian của các thành tạo trầm tích Đê tứ ở vùng đổng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế. 3. Lần đầu tiên bức tranh tiến hoa của các thành tạo trầm tích Đệ tứ trong mối quan hệ giữa chuyển động tân kiến tạo với sự thay đổi mực nước biển ở đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế được xác lập trên cơ sở thành lập các sơ đồ tướng đá cổ địa lý và mạt cắt khôi phục lịch sử phát triển của đồng bằng. 4. Trên cơ sở thành lập bản đồ trầm tích Đê tứ và khoáng sản liên quan vù ng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế tỷ lệ 1:100.000, đã là m rõ mối quan hệ giữa điều kiện thành tạo, quy luật phân bố, mức độ triển vọng của các loại khoáng sản vật liệu xây dựng, than bùn, cát thúy tinh, sa khoáng và nước ngầm với các tướng trầm tích và các giai đoạn trầm tí ch. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học - Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất và quy luật tiến hoa các nhóm tướng trầm tích mang tính đặc thù của các đồng bằng ven biển miền Trung Việt Nam. - Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần làm rõ cơ chế hình thành v à lịch sử phát triển của vùng đổng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế trong kỷ Đệ tứ. - Làm sáng tỏ điều kiện hình thành v à quy luật phân bớ của các loại khoáng sản đặc trưng trong trầm tích Đệ tứ. 2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu tốt cho nghiên cứu địa chất, địa chất thúy văn, địa chất công trình, địa chất môi trường v à tai biến địa chất. Đồng thời, kết quả của luận án còn là những tiền đề và luận cứ khoa học phục vụ công tác quy hoạch tổng thể, xây dựng và phát triển kinh tế v ùng đồng bằng Quảng Trị Thừa Thiên - Huế theo hướng phát triển bền v ững. Bô cục của luận án Luận án gồm 150 trang đánh máy với 43 biểu bảng, kèm theo 58 hình vẽ, 52 ảnh minh hoa và 181 tài liệu tham khảo, được bố trí theo bố cục sau: rszr^^upc Gỉ* N À N Ị TRỈỈNGTẲM THGf C T i ĩ L — r ] á ĩ "ế 18 M ở đầu Chương 1: Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng Quảng Trị Thừa Thiên - Huế. Chương 2: Cơ sở lý luận và hệ phương pháp nghiên cứu. Chương 3: Địa tầng Kainozoi vùng đồng bằng Quảng Trị - Thừa Thiên - Huế. Chương 4: Đặc điểm thành p hần vật chất và quy luật phân bố các thành tạo trầm tích Đệ tứ. Chương 5: Quy luật tiến hoa các thành tạo trầm tích Đệ tứ trong mối quan hệ với kiến tạo. Kết luận. Các công tr ình công bố liên quan đến nội dung luận án. Tài liệu tham khảo. Lời cảm ơn Luận án được hoàn thành ở Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. TS. Tr ần Nghi và TS. Chu Vãn Ngợi. Trong quá tr ình làm luận án, NCS đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ có hiệu quả của Khoa Địa chất, Phòng Sau Đại học, Ban giám hiệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Ban lãnh đạo và các phòng chức nâng của Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Bắc, Trung lâm Địa chất và Khoáng sản biển; Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Viện Địa chất; Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản. Đồng thời, NCS cũng nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô và cán bộ khoa Địa chất, các cán bộ kỹ thuật của Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Bắc, của các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp, các cơ quan nghiên cứu khoa học và đào tạo khác. Đặc biệt trong suốt quá trình làm luận án, NCS nhận được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của GS. TS. Trần Nghi và TS. Chu Văn Ngợi. Nhân dịp này NCS xin được bày tò lòng biết ơn sâu sắc đến thày hướng dẫn, đến các cơ quan, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp. 19 CHƯƠNG Ì L Ị C H SỬ NGHIÊN cứu T R Ầ M TÍCH Đ Ệ T Ứ V Ù N G Đ Ồ N G BẰNG Q U Ả N G TRỊ - T H Ừ A T H I Ê N - H U Ê Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ vùng đổng bàng Quảng Trị - Thừa Thiê n - Huế có thể chia làm 2 giai đoạn: trước năm 1975 và từ 1975 đến nay. LI. GIAI ĐOẠN TRƯỚ C NĂM 1975 Trước năm 1975, việc nghiên cứu trầm tích Đê tứ trên dải đồng bằng Quảng Trị- Thừa Thiê n - Huế (QTTTH) chủ yếu được thực hiện bởi các nhà đ ịa chất ngươi Pháp như: E. Patte (1924), R. Bouưet (1925), A. Lacroix (1932, 1934), J. H. Hoffet (1924), E. Saurin (1935 - 1937). Trong những công trình nghiên cứu của mình, các tác giả người Pháp đã phân chia trầm tích Đệ tứ thành aluvi cổ tương ứng với Pleistocen và aluvi trẻ tương ứng với Holocen. Bazan được chia thành 2 loại có đặc điểm và tuổi khác nhau là bazan giàu olivin (a) và bazan nghèo olivin (P). Bazan giàu olivin cổ hơn bazan nghèo olivin. Trầm tích Đệ tứ trên diên tích đ ồng bằng QTTTH còn được đề cặp đến ở mức độ khái quát trong Bản đ ổ đ ịa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 của Lê Thạc Xinh (1967) và Bản đổ đ ịa chất miền Nam Việt Nam trê n cơ s ở phân tích ảnh hàng không tỷ lệ 1:500.000 của Trần Kim Thạch (1974). Ngoài ra, còn một số nghiê n cứu của các tác giả khác về khoáng sản liê n quan với trầm tích Đệ tứ như nghiên cứu khoáng vật nặng trong cát của L.c. Noakes (1970), Nguyễn Tấn Thi (1971) và sét trầm tích của Hoàng Thị Thân (1972). Nhìn chung các nghiên cứu về trầm tích Đệ tứ trong giai đ oạn này còn sơ sài, mới chỉ có những nhận định ban đ ầu. 1.2. GIAI ĐOẠN TỪ 1975 ĐEN NAY 1.2.1. Các công trình điều tra địa chất - khoáng sản ở các tỷ lệ Trong các công trình điều tra đ ịa chất - khoáng sản, các tác giả đã thi công hàng loạt lỗ khoan và đo sâu đ iện trên diện tích đ ổng bằng QTTTH (hình 1-1) đ ể nghiên cứu móng cấu trúc trước Đệ tứ và phân chia đ ịa tầng Đệ tứ. Từ năm 1977, công tác Hình 1.1. Sơ ĐỔ VỊ TRÍ CÁC L ỗ KHOAN VÀ TUYÊN ĐO SÂU ĐIỆN TRONG CÁC CÔNG TRÌNH ĐIỂU TRA ĐỊA CHÁT - KHOÁNG SÀN TRÊN DIỆN TÍCH ĐỔNG BẰNG QUÀNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ 20 nghiên cứu trầm tích Đệ tứ trong điều tra địa chất được đẩy mạnh hơn bao giờ hết. Trong thời gian này, có các công trình nghiên cứu chính như sau: Bản đồ địa chất và khoáng sản (ĐCKS) tờ Lệ Thúy - Quảng Trị tỷ lệ 1:200.000 của Nguyễn Xuân Dương và nnk. (1977) đã phân chia địa tầng Đệ tứ thành 3 mức tầng là Pleistocen sớm - giữa (Q/" ); Ple istoce n muộn (Qj ) và Holocen (Q ) (bảng 1-1). 2 3 2 Công trình đo vẽ bản đồ địa chất miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Nguyễn Xuân Bao chủ biên (1980) và Bản đổ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do Nguyễn Xuân Bao và Trần Đức Lương chủ biên (1981-1985), là những công trình lớn có giá trị tổng hợp cao về địa chất, trong đó có các trầm tích Đệ tứ. Bản đồ ĐCKS loạt tờ Hu ế - Qu ảng Ngãi tỷ lệ 1:200.000 của Nguyên Vãn Trang và nnk . (1985) phân chia địa tầng Đệ lư thành các mức tầng: Ple istoce n sớm 2 2-3 3 (Q ), Ple istoce n giữa - muộn (Qi ), Pleistocen muộn (Q! ) và Holoce n (Q ) với các t 2 kiểu nguồn gốc khác nhau. Năm 1989, tập ì về địa tầng thuyết minh cho bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 ra đời, phần địa tầng Đệ tứ ở Việt Nam nói chung, ở vùng nghiên cứu nói riêng được tổng hợp một bước. Trong đó, vùng đồng bằng QTTTH được xếp vào đoạn Đèo Ngang - Vũng Tàu và các hải đảo với thang địa tầng riêng. Trong công trình điều tra địa chất thúy văn vùng đổng bằng Trị - Thiên tỷ lệ 1:50.000 do Đoàn 708 thực hiện (Ỉ991), trầm tích Đệ tứ được đề cập tới dưới góc độ là các tầng chứa nước, cách nước. Năm 1994, công trình hiệu đính loạt bản đồ địa chất Bắc Trung Bộ do Nguyễn Văn Hoành chủ biên đã hiệu đính và xuất bản các tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 do Ngu yễn Xuân Dương và Nguyễn Văn Trang chủ biên. Thang địa tầng Đệ tứ được tổng hợp trên cơ sở tài liệu đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:200.000 và các tài liệu liên quan. Đồng thời có sự liên hệ, đối sánh địa tầng trên toàn dải đồng bằng. Từ năm 1994 đến năm 2000, vùng đồng bằng QTTTH được điều tra địa chất khoáng sản, địa mạo, tân kiến tạo ở tỷ lệ 1:50.000 và 1:25000. Trong các công trình nghiên cứu ở tỷ lệ lớn, trầm tích Đệ tứ và các đặc điểm địa mạo, tân kiến lạo được đề cập chi tiết hơn.