Luận văn Nghiên cứu địa mạo phục vụ phát triển nông – lâm nghiệp bền vững ở huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

hần của huyện là dãy núi cao Tam Đảo với đỉnh cao nhất có độ cao là 1592m, độ cao thấp nhất của huyện thuộc bồn địa Đại Từ cao khoảng 80m so với mặt nước biển. I.Spiridonov (1970) đã phân chia địa hình đồng bằng, đồi, núi theo các chỉ tiêu về độ chênh cao địa hình, đặc điểm ngoại mạo và trắc lượng hình thái như sau: Thực tế, theo kết quả điều tra của huyện Đại Từ thì đặc điểm địa hình của huyện được thể hiện qua bảng số liệu sau: Bảng 1. Diện tích huyện theo cấp độ cao tuyệt đối và độ dốc STT Độ cao tuyệt đối (m) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Độ dốc (o) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 < 100 25.123 43,45 <8 15.500 26,82 2 100 – 300 22.087 38,21 8 - 15 6.343 10,97 3 300 – 700 7.179 12,42 15 – 25 13.528 23,40 4 > 700 3.401 5,92 > 25 22.419 38,81 (Nguồn: Báo cáo diện tích của huyện trong báo cáo KT - XH huyện Đại Từ) Qua bảng ta thấy phần lớn lãnh thổ huyện có độ cao dưới 300m (chiếm hơn 84% diện tích), nhưng chỉ khoảng hơn 1/3 lãnh thổ có độ dốc dưới 150. Về cấu trúc địa hình, Huyện được chia thành 3 vùng rõ rệt: *Vùng 1: Vùng địa hình núi có độ cao trên 300m: Vùng này được chia ra: + Vùng núi Tam Đảo: Đường chia nước của dãy Tam Đảo là địa giới giữa Thái Nguyên với Tuyên Quang và Phú Thọ: Đây là khu vực được hình thành sớm, hướng địa hình theo hướng Tây Bắc - Đông Nam phù hợp với dòng chảy. Độ cao trung bình của địa hình từ 500m - 1000m, với nhiều đỉnh núi trên 1000 m. Đỉnh cao nhất là ngã ba đường giới (phía tây xã Mỹ Yên) cao tới 1592 m. Độ chia cắt địa hình khá phức tạp, độ dốc trung bình từ 250 đến 350. Sườn Đông Tam Đảo thuộc các xã phía Tây Đại Từ độ cao trên 1000m giảm nhanh xuống thung lũng sông Công và hồ Núi Cốc ở độ cao trên 100m tạo nên một vùng núi hùng vĩ, trữ tình. + Khu vực núi Hồng: Phát triển kéo dài theo hướng Bắc - Nam có độ cao trung bình từ 600 - 800m. Khu vực này có bề mặt đỉnh núi thoải dần về phía Bắc, đỉnh cao nhất là đỉnh Núi Hồng (xã Yên Lãng) cao 752m. Trên bề mặt địa hình này gặp lớp phủ eluvi mỏng (nhỏ hơn 2m), cùng với một số điểm lộ đá gốc. + Khu vực có độ cao từ 300 - 600m: phân bố rải rác ở một số nơi như Núi Chúa, Núi Điệng, Núi Pháo, Núi Sồi... Các bề mặt địa hình này có độ cao xấp xỉ như nhau (thấp nhất là Núi Chúa 357m, cao nhất là Núi Điệng 587m). Phủ lên bề mặt dạng địa hình này là các lớp eluvi khá dày tới 6 - 10m (đặc biệt Núi Chúa bề mặt lớp này đạt đến hàng chục mét). * Vùng 2: Vùng đồi, núi thấp có độ cao 150 - 300m, đây là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Tây và phía Bắc xuống vùng đồi gò phía Nam. Ở khu vực địa hình này bắt gặp các bề mặt có độ cao tuyệt đối nhỏ, chiếm một diện tích rộng lớn hàng trăm km2, gặp trên các dải đồi thấp ở Bản Ngoại, Tiên Hội, Bình Thuận, Lục Ba, Cát Nê, Phú Cường, Phú Lạc, Phục Linh, Tân Thái... Đây là địa hình chiếm ưu thế nhất trong vùng, phát triển trên cấu trúc địa chất không đồng nhất (bao gồm các đá trầm tích có tuổi từ Silua đến Triat muộn). Dạng địa hình này có đặc điểm sườn thoải, độ cao thấp nên sản phẩm phong hoá được giữ lại tại chỗ tạo nên lớp vỏ phong hoá trên bề mặt khá dày. * Vùng 3: Vùng đồng bằng và thung lũng hẹp song song với dãy Tam Đảo. Đây là các đồng bằng, thung lũng dạng tuyến có chiều ngang hẹp (vài trăm mét) và chiều dài có thể đạt tới 5 km. Các thung lũng này được tạo thành do sự hoạt động của các khe suối là phụ lưu của các sông Đáy, sông Công, sông Đu. Trong đó: Thung lũng sông Công ở Đại Từ có mặt cắt dạng chữ U, với chiều dài thung lũng 30 km, chiều rộng 8 km, diện tích khoảng 150 km2, phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Đây là thung lũng giữa núi có dạng lòng chảo nằm kẹp giữa các dãy núi Tam Đảo ( ở phía Tây), Núi Hồng, Tôn Dênh, Núi Chúa ( ở phía Bắc), Núi Pháo (ở phía Đông), Kim Bảng (ở phía nam). Độ cao tuyệt đối thấp nhất của thung lũng sông Công khoảng 40m. Với dạng địa hình này lại được chia thành các dạng: Bãi bồi (bãi bồi thấp và bãi bồi cao); Các bậc thềm bậc 1, bậc 2, bậc 3. Ngoài các dạng địa hình kể trên, liên quan tới hệ thống sông Công, trong huyện còn có dạng địa hình mặt nước. Đó là một phần phía bắc của hồ Núi Cốc, được con người xây dựng nên nhằm mục đích thuỷ lợi. Hồ núi Cốc có hình dạng méo mó với nhiều vùng vịnh ăn sâu vào các dạng địa hình đồi thấp ven bờ, với chiều dài khoảng 8km, rộng khoảng 4km, độ sâu lớn nhất đạt tới 50m. Ngoài ra còn một loạt khoảng trên 20 hồ trung bình khác như: Vai Bành (xã Phú Xuyên), Khánh Hòa (xã Tiên Hội), Đoàn Ủy (xã Khôi Kỳ), Đồng Chãng (xã Yên Lãng)... 2.2.2. Bản đồ địa mạo huyện Đại Từ Khi thành lập, bản đồ địa mạo sẽ cho phép người sử dụng đọc được các thông tin cần thiết như hình thái sơn văn, trắc lượng hình thái với tính phân bậc địa hình và độ dốc sườn khác nhau, thành phần vật chất, nguồn gốc tuổi và đặc biệt là các quá trình động lực hiện đại của địa hình. Như vậy, việc thành lập bản đồ địa mạo có ý nghĩa lớn đối với việc nghiên cứu địa lý tổng hợp, với việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội. Cho tới nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều nguyên tắc chú giải của bản đồ địa mạo, đó là các nguyên tắc kiến trúc hình thái, nguyên tắc nguồn gốc (các bề mặt đồng nhất về nguồn gốc hay nguồn gốc - lịch sử), nguyên tắc nguồn gốc hình thái. Bản đồ địa mạo huyện Đại Từ (tỷ lệ 1: 50000) được tác giả xây dựng trên nguyên tắc nguồn gốc - hình thái. Bản đồ địa mạo kiểu nguồn gốc - hình thái là loại bản đồ mà nội dung của nó chứa đựng các loại nguồn gốc hình thái có bậc khác nhau như dạng, phụ kiểu, kiểu, nhóm kiểu, phức hệ các nhóm kiểu địa hình. Đó là bản đồ địa mạo kiểu tổng hợp. Các loại nguồn gốc hình thái được phân chia theo sự giống nhau về hình thái (hình dạng và kích thước), nguồn gốc, tuổi, đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc biệt là chuyển động tân kiến tạo, các cấu trúc tân kiến tạo và các dấu hiệu khác nữa. Như vậy mỗi cấp phân loại đã chứa đựng một lượng thông tin được tổng quát hoá về nguồn gốc hình thái trước khi đưa vào nội dung bản đồ. Bản đồ địa mạo kiểu nguồn gốc - hình thái có ưu điểm là nội dung bản đồ cung cấp cho người xem những đặc điểm tổng quát về địa hình của lãnh thổ cần quan tâm một cách cô đọng. Tác giả đã phân tích bản đồ địa chất, bản đồ địa hình, bản đồ thổ nhưỡng và các tài liệu tham khảo, khảo sát thực địa để thành lập bản đồ địa mạo khu vực huyện; trên bản đồ thể hiện các kiểu địa hình. Theo bản đồ, khu vực huyện có 3 nhóm với 19 kiểu địa hình. Nhóm địa hình núi gồm 9 kiểu, nhóm đồi-núi thấp gồm 7 kiểu, nhóm đồng bằng và thung lũng gồm 3 kiểu địa hình. I. ĐỊA HÌNH NÚI 1. Dãy núi trung bình địa lũy khối tảng trên đá phun trào axit hệ thầng Tam Đảo 2. Sườn dãy núi thấp rìa khối nâng địa lũy trên đá trầm tích lục nguyên hệ tầng Nà Khuất 3. Khối núi thấp – trung bình khối tảng trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Vân Lãng 4. Dãy núi thấp cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Sông Cầu 5. Dãy núi thấp uốn nếp – khối tảng trên đá trầm tích biến chất hệ tầng Phú Ngữ 6. Dãy núi thấp khối tảng trên đá xâm nhập bazơ hệ tầng Núi Chúa 7. Khối núi thấp khối tảng trên đá magma xâm nhập axit hệ tầng Núi Điệng 8. Dãy núi thấp cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hệ tầng Nà Khuất 9. Dãy núi thấp cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Hà Cối II. ĐỒI – NÚI THẤP 10. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá trầm tích biến chất hệ tầng Phú Ngữ 11. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá trầm tích hệ tầng Sông Cầu 12. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá magma axit phức hệ Núi Điệng 13. Đồi cao dạng bát úp trên đá trầm tích hệ tầng Sông Cầu 14. Đồi cao trên các đá trầm tích lục nguyên 15. Đồi cao trên đá magma bazơ phức hệ Núi Chúa 16. Gò – đồi thoải trên các thành tạo khác nhau III. ĐỒNG BẰNG VÀ THUNG LŨNG 17. Đồng bằng dạng gò thoải giữa núi với các bậc thềm sông và bề mặt tích tụ hỗn hợp 18. Thung lũng với hệ thống bãi bồi và thềm sông bậc I 19. Thung lũng bóc mòn – tích tụ giữa núi Đặc điểm về các kiểu địa hình sẽ được trình bày dưới đây. 2.2.3. Đặc điểm các kiểu địa hình Trên cơ sở phân tích đặc trưng về nguồn gốc – hình thái, có thể phân chia khu vực nghiên cứu thành các kiểu địa hình với các đặc trưng sau: I. NHÓM ĐỊA HÌNH NÚI 1. Dãy núi trung bình địa lũy khối tảng trên đá phun trào axit hệ thầng Tam Đảo Chiếm một diện tích nhỏ, nằm ở phía tây huyện – ranh giới tiếp giáp với Vĩnh Phúc và thuộc dãy núi Tam Đảo (Từ Phúc Xuyên tới Quân Chu). Kiểu địa hình này được hình thành do nhân tố chủ đạo là kiến tạo-địa lũy, địa hình núi trung bình với độ cao 700m trở lên và có một số đỉnh cao trên 1200m. Địa hình được cấu tạo bởi các đá phun trào axit (J-K) thuộc hệ tầng Tam Đảo như: Riolit pocfia, riolit, riolit đaxit cấu tạo, riolit ban tinh lớn Kiểu địa hình này có một vài bề mặt san bằng nhưng diện tích rất nhỏ, sườn có độ dốc lớn (trên 300), các suối cắt vào đều ngắn và dốc; tính phân bậc địa hình không rõ. Năng lượng địa hình lớn nên rất dễ xảy ra các quá trình trọng lực sinh tai biến. (Trên bình đồ, các đường đồng mức cao có dạng thẳng và gần như song song với đường phân thủy của dãy núi. 2. Sườn dãy núi thấp rìa khối nâng địa lũy trên đá trầm tích lục nguyên hệ tầng Nà Khuất Nằm tiếp giáp ngay phía đông của kiểu địa hình số 1, đây là khu vực sườn dãy núi thấp nằm trên đá trầm tích lục nguyên thuộc phụ hệ tầng trên của hệ tầng Nà Khuất, trên các đá có tuổi địa chất T2. Thành phần các đá ở đây bao gồm: Cát kết, bột kết màu từ tím gụ, xám vàng, xen kẹp trong đó là các lớp tuf riolit. Đôi nơi trong đá còn gặp các lớp cuội kết và các thấu kính quăczit. Tại ranh giới tiếp xúc với khối granit núi Pháo các đá hệ tầng Nà Khuất bị biến chất nhiệt, bị sừng hoá thành một dải hẹp uốn lượn theo ranh giới. Thế nằm các đá ở đây không ổn định, thay đổi xê dịch của sự hoạt động của các hệ thống khe nứt nhỏ. Địa hình phát triển chủ yếu trên các thành tạo trầm tích hệ tầng Nà Khuất là dạng sườn núi thấp độ dốc trên 250 3. Khối núi thấp – trung bình khối tảng trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Vân Lãng Hình thành ở phía tây bắc của huyện, khu vực núi thấp – trung bình của xã Yên Lãng, Minh Tiến, Na Mao, Phú Cường. Độ cao trung bình 200-700m, với đỉnh cao nhất đạt 747m, độ dốc từ 150-300. Kiểu địa hình này hình thành trên các đá cát kết, bột kết, cuội kết hạt thô, đá phiến sét màu xám đen; có thấu kính than, sét than tuổi trong Trias muộn. 4. Dãy núi cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Sông Cầu Kiểu địa hình này được hình thành ở dãy núi thấp dạng dải thuộc các xã Minh Tiến, Phú Cường, Phúc Lương, Đức Lương; độ cao trung bình 200-400m, độ dốc 8-200. Phụ hệ tầng 2 của hệ tầng sông Cầu, tuổi D1. Đá phiến cát kết dạng quaczit xen kẽ đá phiến sét – xerixit, thấu kính cát kết, đá phiến sét; silic đá vôi sét. 5. Dãy núi thấp uốn nếp – khối tảng trên đá trầm tích biến chất hệ tầng Phú Ngữ Kiểu địa hình phân bố ở các xã giáp ranh Phúc Lương, Đức Lương, Phú Lạc, Phục Linh; là những dãy núi và khối núi thấp trên đá trầm tích biến chất thuộc hệ tầng Phú Ngữ, phụ hệ tầng 1,2,3; độ cao 400 – 600m, địa hình tương đối thoải, độ dốc thoải 8-150. Địa hình được thành tạo trên các loại đá quaczit, đá phiến thạch anh, đá phiến sét xen cát kết, đá phiến grafit, bột kết, đá vôi sét, đá sừng thạch anh – pyroxen. 6. Dãy núi thấp khối tảng trên đá xâm nhập bazơ hệ tầng Núi Chúa Kiểu địa hình này tập trung ở các xã Phục Linh, Tân Linh hình thành trên đá xâm nhập bazơ và trung tính phức hệ núi Chúa như gabro, diabas, diorit biotit-pyroxen; độ cao 100 – 600m nhưng phần lớn có độ cao 200-300m, địa hình có độ dốc thoải 8-150, một phần nhỏ diện tích có độ dốc lên tới 250. 7. Khối núi thấp khối tảng trên đá magma xâm nhập axit hệ tầng Núi Điệng Kiểu địa hình này hình thành ở khu vực núi Điệng và một số khối núi lân cận thuộc xã Phú Xuyên, La Bằng, Tân Thái, Cù Vân; địa hình dạng khối, có độ cao 300-700m, độ dốc 15-250. Địa hình được hình thành trên hệ tầng núi Điệng (Trias muộn), với các đá magma xâm nhâp axit như granit, granit biotit. 8. Dãy núi thấp cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hệ tầng Nà Khuất: Chiếm một diện tích khá nhỏ thuộc xã Tân Thái và An Khánh có dạng dải với độ cao 200-400m, độ dốc 8-150; thuộc hệ tầng Nà Khuất (Trias giữa, phụ hệ tầng dưới) trên các đá trầm tích như bột kết, sét kết màu xám tối, xám tím, xám lục. 9. Dãy núi thấp cấu trúc – bóc mòn trên đá trầm tích hạt thô hệ tầng Hà Cối Địa hình kéo dài dạng dải ở phía đông của Vạn Thọ và Cát Nê có độ cao trung bình từ 200-400m, địa hình khá dốc, với độ dốc khoảng 15-250. Với các đá trầm tích J-K hạt thô như: Cát kết hạt thô đến trung bình, cát kết dạng quaczit, bột kết, cuội kết thạch anh silic. II. NHÓM ĐỊA HÌNH ĐỒI – NÚI THẤP 10. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá trầm tích biến chất hệ tầng Phú Ngữ Kiểu địa hình phân bố ở các xã giáp ranh Hùng Sơn, Phú Lạc, Phục Linh; địa hình đồi cao, núi thấp trên đá trầm tích biến chất thuộc hệ tầng Phú Ngữ, phụ hệ tầng 1; độ cao 100 – 300m, địa hình tương đối thoải, độ dốc thoải 8-150. Địa hình được thành tạo trên các loại đá quaczit, đá phiến thạch anh, đá phiến sét xen cát kết, đá phiến grafit, bột kết, đá vôi sét, đá sừng thạch anh – pyroxen. 11. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá trầm tích hệ tầng Sông Cầu Kiểu địa hình này được hình thành ở dãy núi thấp dạng dải thuộc các xã Minh Tiến, Phúc Lương; độ cao trung bình 80-300m, độ dốc 8-150. Phụ hệ tầng 2 của hệ tầng sông Cầu, tuổi D1. Đá phiến cát kết dạng quaczit xen kẽ đá phiến sét – xerixit, thấu kính cát kết, đá phiến sét; silic đá vôi sét. 12. Đồi – núi thấp bóc mòn trên đá magma axit phức hệ Núi Điệng Nằm tạo thành một dải dài ở phía đông của kiểu địa hình số 2 kéo dài từ Yên Lãng xuống Quân Chu, một phần xã Tân Thái. Địa hình dạng đồi – núi thấp với độ cao từ 80-200m, độ dốc 8-150. Địa hình được hình thành trên hệ tầng núi Điệng (Trias muộn), với các đá magma xâm nhâp axit như granit, granit biotit. 13. Đồi cao dạng bát úp trên đá trầm tích hệ tầng Sông Cầu Kiểu địa hình này dạng bát úp, đỉnh tròn, sườn thoải nằm riêng biệt, có độ cao dưới 200-400m, độ dốc 8-150, thuộc các xã Phú Cường, Đức Lương, ranh giới giữa Lục Ba, Văn Yên, Vạn Thọ. Hình thành trên các đá trầm tích hệ tầng sông Cầu với các trầm tích tuổi Devon sớm như cuội kết, sạn kết, đá vôi, đá phiến sét, quaczit 14. Đồi cao trên các đá trầm tích lục nguyên Đây là dạng địa hình bóc mòn trên các đá trầm tích lục nguyên Mezozoi, nằm ở phía Đông của huyện thuộc các xã Cù Vân, Phục Linh, Hà Thượng. Địa hình gồm dạng đồi cao, nằm riêng biệt giữa các cánh đồng dạng gò thềm giữa núi với các bậc thềm sông và tích tụ hỗn hợp; địa hình bóc mòn khá thoải, tầng kết von đá ong có điều kiện phát triển. 15. Đồi cao trên đá magma bazơ phức hệ Núi Chúa Kiểu địa hình này chiếm một diện tích khá rộng của các xã Na Mao, Yên Lãng, Phú Lạc, Phục Linh, Hùng Sơn, Hà Thượng. Địa hình được hình thành trên các đá magma bazơ của phức hệ núi chúa, với độ cao trong khoảng 50-150m. Đây là dạng đồi sót, nằm giữa các cánh đồng thoải 3-80. 16. Gò – đồi thoải trên các thành tạo khác nhau Phân bố rải rác trong khu vực huyện, nhiều hơn cả ở khu vực Quân Chu, được thành tạo bởi các trầm tích có nguồn gốc khác nhau. Địa hình gồm những quả đồi riêng biệt được ngăn cách bởi các thung lũng rộng. Độ cao dưới 100m, độ dốc 8-150. Quá trình laterit hóa diễn ra mạnh, xuất hiện tầng tích tụ đá ong trong đất. III. NHÓM ĐỊA HÌNH ĐỒNG BẰNG VÀ THUNG LŨNG 17. Đồng bằng dạng gò thoải giữa núi với các bậc thềm sông và bề mặt tích tụ hỗn hợp: Quá trình hoạt động xói mòn của dòng chảy, dải thềm này bị chia cắt thành nhiều mảnh nhỏ, mặt thềm không còn giữ được hình dạng ban đầu là bằng phẳng mà trở nên hơi lồi lõm phức tạp, bị rửa trôi, xói mòn bởi nhiều khe rãnh. Bề mặt thềm được tích tụ từ những tích tụ bở rời gồm sét, bột, cát có lẫn cả các tảng có kích thước đường kính 30 – 50cm, bề mặt nằm nghiêng thoải 8 – 150 theo địa hình, có tuổi Pleistocen. Đất canh tác trên bề mặt khu vực này kém màu mỡ do xuất hiện tầng loang lổ đỏ, có khi xuất hiện cả đá ong. 18. Thung lũng với hệ thống bãi bồi và thềm sông bậc I Địa hình được hình thành do hoạt động của dòng chảy, bãi bồi và thềm bậc 1 chiếm diện tích khá lớn trong khu vực, tạo thành các dải dọc theo các thung lũng và các cánh đồng giữa núi. Thành phần vật chất chủ yếu gồm cát, bột, sỏi, cuội; được thành tạo trong hệ Đệ Tứ (Q). Kiểu địa hình này nằm ở các thung lũng, hiện nay được người dân sử dụng cấy lúa. 19. Thung lũng bóc mòn – tích tụ giữa núi Chiếm diện tích rất nhỏ ở phía Tây của huyện, là những thung lũng hẹp dạng chữ V, tồn tại giữa các khối núi và dãy núi có độ cao tuyệt đối khoảng trên 700m. Đây là các thung lũng hình thành từ các đứt gãy và các suối xâm thực đầu nguồn. Trầm tích bề mặt cấu tạo từ các vật liệu trên sườn chuyển xuống, thành phần khá đa dạng nhưng chủ yếu là vật chất thô. Chương 3. ĐÁNH GIÁ ĐỊA MẠO CHO PHÁT TRIỂN NÔNG - LÂM NGHIỆP HUYỆN ĐẠI TỪ 3.1. Các tiêu chí đánh giá 3.1.1. Nguồn gốc và thành phần vật chất của địa hình Bất cứ dạng địa hình nào cũng được cấu tạo từ các lớp đất đá có nguồn gốc phát sinh và thành phần vật chất riêng biệt và bất cứ loại đất nào cũng được hình thành từ đá mẹ, là sản phẩm phong hóa của đá mẹ. Thành phần, đặc tính lý hóa của đá mẹ có mối liên quan chặt chẽ đến thành phần khoáng của thổ nhưỡng. Chiều dày của lớp vỏ phong hóa còn phụ thuộc vào đặc tính của đá chống lại tác dụng công phá của ngoại lực. Mặt khác, đá cấu tạo địa hình cũng thể hiện được vai trò của nó trong các quá trình địa mạo phát sinh. Chúng ta thường quan sát thấy ở các khối đá hoa cương, lớp vỏ phong hóa bao giờ cũng dày hơn là ở trên các đồi đá phiến, còn ở các đồi cát kết thì lớp vỏ phong hóa không đến nỗi mỏng lắm. Lớp vỏ phong hóa lại hầu như chẳng có gì trên các núi được cấu tạo bằng đá quăczit. Có thể lý giải rằng: Những loại đá như Gabro, bazan, đá phiến khi phân hủy bao giờ cũng chứa nhiều sét, điều đó ngăn trở sự công phá của nước nên lớp vỏ thường ít khi đạt được chiều dày đáng kể. Các đá hoa cương (granit) và riolit thường chứa nhiều tinh thể thạch anh thì lớp vỏ phong hóa chứa một tỉ lệ cát cao, nước có thể thấm xuống rất sâu, nhất là trường hợp khối đá có nhiều thớ nứt, chiều dày lớp vỏ phong hóa do đó có thể rất lớn (có thể đạt 50-100m). Các đá giàu chất silic khó bị phong hóa nhất (quăczit). Đá vôi, khi gặp điều kiện thuận lợi rất dễ bị phong hóa cho nên lớp vỏ phong hóa cũng phát triển mạnh. Nếu trong granit có chứa ít hoocblen và oligoclad thì đất thường chua, thiếu lân, canxi và có khi cả kali. Những đất phát sinh ở vùng có syenit trái lại, thường có tỷ lệ sét cao, và chứa nhiều kali hơn [20]. Đá cấu tạo thể hiện tầm quan trọng của nó trong các quá trình địa mạo phát sinh ví dụ như hiện tượng đất trượt. Trên các núi đá hoa cương, mặt trượt nằm rất sâu ở ngay chỗ tiếp xúc với đá gốc. Tầng đất trên chứa nhiều cát nên ngậm nước nhiều hơn còn đá gốc ở dưới thì ít thấm nước. Ở các núi cấu tạo bằng những lớp cát kết và đá phiến xen kẽ nhau thì rất dễ có hiện tượng trượt đất nếu cát kết nằm trên và đá phiến nằm dưới. Như vậy, mỗi khi xem xét đặc tính của một loại đất nào cần quan tâm cả đến đặc tính địa chất của vùng. 3.1.2. Độ dốc, đặc điểm sườn, độ chia cắt địa hình và xói mòn đất Xói mòn đất là biểu thị tính dễ bị tổn thương của đất và là đại lượng nghịch đảo với tính kháng xói của đất. Đất có tính xói mòn cao thì khả năng kháng xói thấp. Có nhiều quan niệm về xói mòn đất, nhưng theo Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Tử Dần (1968) “xói mòn là một quá trình động lực phá hủy độ màu mỡ của đất, làm mất trạng thái cân bằng của cả vùng bị xói mòn lẫn bồi tụ”. Như vậy xói mòn là quá trình động lực bao gồm sự phá hủy các lớp đất đá, mùn và vận chuyển chúng đi xa dưới tác động của các nhân tố gây xói như gió, nước, băng, sinh vật và cả yếu tố nhân sinh. Xói mòn đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Độ dốc, đặc tính đất (Thành phần, cấu trúc đất), yếu tố địa hình (chiều dài sườn, hình dạng sườn), độ chia cắt địa hình, thảm thực vật và các tác động của con người (qua biện pháp canh tác; đây là loại dễ thấy và gây ra hậu quả nghiêm trọng; các hoạt động canh tác trên đất dốc, phá rừng, khai thác lớp phủ không bền vững đẩy nhanh quá trình xói mòn.) Độ dốc của địa hình có ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình phát triển của thực vật nói chung và cây trồng nói riêng; nó ảnh hưởng đến chất lượng và sản lượng thu hoạch. Độ dốc sườn quyết định đến chế độ nước của đất cũng như đến số lượng, thành phần thực vật bãi hoang. Độ dốc sườn đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong việc làm tăng cường hay giảm bớt quá trình xói mòn đất; độ dốc quyết định thế năng của hạt đất và dòng chảy phát sinh trên mặt. Theo các nhà địa mạo, nếu độ dốc của sườn tăng lên 4 lần thì tốc độ nước chảy trên mặt sẽ tăng lên 2 lần. Theo định luật Eri, nếu tốc độ nước chảy tăng 2 lần thì khối lượng vật chất trên sườn bị mang đi sẽ tăng lên 64 lần; do đó, những nơi có độ dốc sườn càng lớn thì xói mòn càng tăng [29]. + Giữa lượng đất bị xói mòn và độ dốc có quan hệ hàm số mũ: M = Sa (Trong đó: M là lượng đất bị xói mòn; S là độ dốc, a là hệ số mũ = 1,35) + Cơ chế và quy luật của quá trình xói mòn đất do mưa, đã có phương trình mất đất tổng quát về xói mòn của M.N Wischmeier và D.D Smith (1965) đưa ra: A = R.K.L.S.C.P Trong đó A là lượng đất tổn thất do xói mòn (tấn/ha/năm); R là hệ số xói mòn do mưa; K là hệ số tính xói mòn của đất; L hệ số độ dài sườn; S hệ số độ dốc của sườn; C hệ số che phủ của thảm thực vật; P hệ số bảo vệ đất trồng. Quá trình xói mòn đất do mưa được xác định theo quy luật cơ học P = mv2/2, trong đó P là động năng của dòng chảy mặt; m là khối lượng; v là vận tốc dòng chảy mặt. Sự chuyển động của các hạt đất phụ thuộc vào thế năng của nó thông qua biểu thức I = mgh, trong đó I là thế năng; g là gia tốc trọng lực; h là độ cao. Nghĩa là quá trình xói mòn đất do mưa phụ thuộc chặt chẽ vào khối lượng dòng chảy và độ cao của sườn dốc; mà khối lượng dòng chảy tăng khi chiều dài của sườn dốc tăng góp phần làm tăng khối lượng nước do đó động năng dòng chảy sẽ lớn, tăng sức bóc tách và vận chuyển các hạt đất trên đường mà các dòng chảy di chuyển về phía chân sườn. Ta có thể thấy, trên những sườn đồi đá phiến (độ dốc thường 180-230), độ dốc có ảnh hưởng rõ rệt đến xói mòn đất. Ngay độ dốc 20-30 nếu như không có cây cối bao phủ thì đã có hoạt động xói mòn đất; ở 30-40 hoạt động xói mòn đã đến mức trung bình; còn ở độ dốc 80-100 thì việc cày cấy trên sườn là điều không nên nếu như không có các công trình chống xói mòn đặc biệt như ruộng bậc thang hay vành đai thực vật bảo vệ. Hiện nay, chưa có quy ước chung nào về độ dốc cần phải tránh trong khi tiến hành canh tác ở miền núi. Thông thường, ta hay dùng thang bậc độ dốc địa hình nói chung mà quên rằng thang độ dốc đó chỉ dùng để xác định miền núi về mặt hình thái, chứ hoàn toàn không thể dùng để đánh giá độ dốc sườn dùng trong nông – lâm nghiệp. Hầu hết các nhà nghiên cứu đều cho rằng thang độ dốc trong nông nghiệp thấp hơn thang độ dốc dùng để xác định hình thái địa hình. Theo S.I. Xin-ve-xtrôp, có thể phân chia độ dốc dùng trong sản xuất nông nghiệp ra các cấp như sau [29]: - Bằng phẳng: Độ dốc dưới 10 - Thoải: Độ dốc từ 10-20 - Hơi dốc: Độ dốc từ 30-40 - Dốc: Độ dốc từ 50-100 - Rất dốc: Từ 100-200 Khi đối chiếu với các công cuộc khảo sát về xói mòn, các nhà nghiên cứu địa mạo thu được kết quả: Ở 10-30 có xói mòn yếu, 40-50 có xói mòn trung bình, 50-80 đã có xói mòn làm mất hẳn tầng mùn ở trên. Theo họ, các sườn dốc trên 200 là quá dốc, không thể sử dụng vào việc canh tác trong bất cứ trường hợp nào nếu như không có những biện pháp bảo vệ đất hết sức đặc biệt. Theo kết quả nghiên cứu và theo ý kiến của nhiều nhà khoa học, độ dốc nhỏ hơn 150 phù hợp cho các ngành sản xuất nông nghiệp, độ dốc lớn hơn 150 phù hợp với hoạt động lâm nghiệp. Ngưỡng độ dốc 150 của địa hình là cơ sở phân khu hoạt động nông, lâm nghiệp. Khi đánh giá cho từng lĩnh vực cụ thể cần tiến hành phân chia thành các cấp nhỏ hơn phù hợp với đặc điểm của ngành, của giống cây trồng, vật nuôi. Chiều dài sườn cũng có tác động không nhỏ đến quá trình xói mòn; xói mòn càng tăng nếu sườn càng dài trong khi độ dốc vẫn giữ nguyên. Chiều dài sườn dốc được tính bằng khoảng cách từ điểm bắt nguồn dòng chảy mặt đến điểm diễn ra sự lắng đọng bùn cát. Hình dạng sườn cũng có ảnh hưởng đến xói mòn, thông thường người ta phân biệt bốn dạng sườn: lồi, lõm, thẳng và bậc thang (hoặc phức tạp). Ở sườn lồi, độ dốc càng về phía thung lũng càng tăng nên xói mòn cũng tăng mạnh hơn về phía phần dưới của sườn (có thể gấp 1,5 lần), phần trên sườn ít bị xói mòn hơn; vì vậy cần hạn chế canh tác ở phần dưới sườn đồng thời kết hợp với trồng những vành đai thực vật bảo vệ. Ở sườn lõm thì ngược lại, dốc nhiều ở phía gần đỉnh và chuyển tiếp từ từ xuống miền đất bằng phẳng ở phía dưới; xói mòn hoạt động mạnh ở phần phía trên sườn và tác động yếu hơn ở phần bên dưới; ở dạng sườn này cần tránh phá hoại lớp phủ thực vật trên đỉnh, còn phía dưới dể dàng biến thành ruộng bậc thang. Ở dạng sườn thẳng, độ dốc không thay đổi từ trên xuống dưới nên tác dụng xói mòn cũng tăng theo hướng ấy, nhưng tăng từ từ chứ không đột ngột như ở sườn lồi; các biện pháp chống xói mòn phải được tiến hành trên khắp chiều dài