Tóm tắt Luận án Nghiên cứu biến động môi trường trầm tích trong Holocen muộn phục vụ quy hoạch phát triển bền vững khu vực cửa sông Đồng Nai

quyết triệt để mối quan hệ nhân quả giữa hệ sinh thái, diễn thế hệ sinh thái với tiến hoá trầm tích và hệ lạch triều. - Vai trò của RNM trong việc làm sạch, giảm thiểu ô nhiễm của môi trường nước sông Thị Vải. 1.2.2.4 Nghiên cứu môi trường và vấn đề ô nhiễm Liên quan đến nghiên cứu quản lý tài nguyên nước và vấn đề ô nhiễm môi trường nước, trầm tích và đề xuất các giải pháp khắc phục ở khu vực hạ lưu sông Đồng Nai-Thị Vải có các công trình nghiên cứu của Nguyễn Thanh Bình và Bouner, J., (1998) về quản lý tài nguyên nước ở lưu vực sông Đồng Nai, dự án lưu 8 vực sông Sài Gòn của Lâm Minh Triết (2003) [45, 46, 47]. Các nghiên cứu về thuỷ văn, tình hình lũ lụt và ngập úng ảnh hưởng đến các hoạt động, phát triển KT-XH và môi trường nước lưu vực sông ĐN-SG do Nguyễn Kỳ Phùng, Lê Phước Trình thực hiện từ 2000-2002; Đề án “Bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Đồng Nai” do Bộ TN&MT chủ trì (2006-2009); Chương trình quan trắc môi trường hàng năm của Bộ TN&MT, của các tỉnh TP. HCM, Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, khu vực Đông Nam Bộ (1998-2012). Những tồn tại chưa được giải quyết: - Chưa thành lập bản đồ địa hoá môi trường nước và trầm tích vùng hạ lưu cửa sông Đồng Nai thể hiện các yếu tố và ô nhiễm môi trường nước và môi trường trầm tích cũng như đánh giá nguồn gây ô nhiễm ở khu vực này. - Đánh giá lượng hoá (tồn lưu) môi trường của sông Thị Vải - Xây dựng mô hình lan truyền và tập trung chất ô nhiễm trong môi trường nước, môi trường trầm tích và mô hình chỉnh trị sông Thị Vải nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước và môi trường trầm tích sông Thị Vải. 1.3 PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.3.1 Hƣớng tiếp cận 1.3.1.1 Tiếp cận hệ thống Theo hướng tiếp cận hệ thống, cửa sông Đồng Nai được coi là một hệ thống TN-XH bao gồm các hợp phần tài nguyên, môi trường, sinh thái, xã hội. Trong hệ thống này, các hợp phần có quan hệ chặt chẽ với nhau, mọi biến động của từng hợp phần đều tác động đến các hợp phần còn lại, biến động theo không gian và thời gian. Với cách tiếp cận trên, việc nghiên cứu biến động môi trường trầm tích khu vực là cần thiết nhằm làm sáng tỏ các quá trình hình thành và phá hủy đồng bằng sông Đồng Nai. Quá trình phá huỷ đó bắt đầu từ 1.000 năm trước đây đến nay và đang diễn ra với một tốc độ khá nhanh do mực nước đại dương thế giới đang dâng cao và sụt lún kiến tạo đang làm gia tăng quá trình estuary hoá vùng cửa sông. 1.3.1.2 Tiếp cận phát triển bền vững Nghiên cứu về khu vực cần phải tiếp cận theo hướng phát triển bền vững giữa các yếu tố kinh tế-môi trường-xã hội. 1.3.1.3 Tiếp cận sinh thái Khu vực cửa sông Đồng Nai là hệ sinh thái dễ bị tổn thương, có sức chịu tải giới hạn, phụ thuộc nhiều vào các quá trình tự nhiên và nhạy cảm với các hoạt động nhân sinh. Mục tiêu của sử dụng bền vững tài nguyên là đảm bảo cân bằng sinh thái để duy trì các chức năng, giá trị của tài nguyên và bảo vệ môi trường. Để đạt mục tiêu này, mọi hoạt động về khai thác, sử dụng phải được tiến hành ở trong khả năng chịu đựng và phục hồi của các hệ sinh thái trong khu vực. 1.3.1.4 Tiếp cận lịch sử Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển ĐBCT hạ lưu sông Đồng Nai và quá trình phá hủy tạo nên địa hệ estuary với hệ thống lạch triều và rừng ngập mặn xen kẻ được tiếp cận theo quan điểm lịch sử từ 10.000 năm đến nay có ba pha thay đổi mực nước biển tạo nên các địa hệ đặc trưng. Pha biển tiến Flandrian diễn ra từ 18.000 năm đến 5.000 năm đã biến khu vực nghiên cứu thành vũng vịnh nông. Pha biển thoái sau 5.000 năm đến 1.000 năm cách ngày nay đã kiến lập nên ĐBCT khu vực hạ lưu sông Đồng Nai kéo dài đến hết vịnh Gành Rái. Pha biển dâng từ 1.000 năm đến nay đã phá hủy đới ven biển của ĐBCT này tạo nên vịnh Gành Rái, hệ thống lạch triều Thị Vải, Đồng Tranh và hệ thống rừng ngập mặn Cần Giờ. 9 1.3.1.5 Tiếp cận liên ngành Để nghiên cứu biến động môi trường hướng tới quy hoạch phát triển bền vững tài nguyên khu vực cần phải dựa vào sự tích hợp và liên ngành về khoa học địa chất trầm tích, địa mạo, hệ sinh thái, môi trường và khoa học xã hội. 1.3.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 1.3.2.1 Khảo sát ngoài thực địa 1/ Đo sâu hồi âm xác định địa hình và độ sâu của hệ thống sông-rạch 2/ Đo dòng chảy 3/ Lấy mẫu trầm tích (bằng gầu lấy mẫu, hộp trọng lực và khoan bãi triều) 4/ Lấy mẫu nước tầng mặt và tầng đáy. 1.3.2.2 Các phương pháp nghiên cứu 1/ Phương pháp địa mạo: Bằng phương pháp phân tích trắc lượng hình thái thông qua các công nghệ tin học, phương pháp phân tích kiến trúc hình thái, phương pháp hình thái thạch học, cho phép phân tích định lượng bề mặt địa hình. Trong đó bao gồm việc nghiên cứu đặc điểm hình thái địa hình cũng như việc biểu hiện chúng trên bản đồ địa hình, trên ảnh viễn thám: 1) Phương pháp phân tích hình thái-động lực; 2) Phương pháp phân tích trắc lượng hình thái; 3) Phương pháp phân tích hình thái - thạch học. 2/ Phương pháp viễn thám và GIS Phương pháp GIS và viễn thám là công cụ rất quan trọng trong nghiên cứu biến động thành phần môi trường. Các thế hệ ảnh vệ tinh, ảnh máy bay và các hệ thống bản đồ đo vẽ qua các thời gian khác nhau là cơ sở quan trọng trong nghiên cứu biến động vùng cửa sông, rừng ngập mặn. 3/ Phương pháp phân tích và xử lý độ hạt Phân tích độ hạt nhằm phân chia mẫu trầm tích ra các cấp hạt từ lớn đến nhỏ theo phân cấp độ hạt hay theo công thức hoặc . 4/ Phương pháp phân tích thành phần vật chất trầm tích Phân tích các chỉ tiêu hoá môi trường của nước và trầm tích bùn đáy. 5/ Phương pháp đánh giá tác động môi trường nước mặt dựa trên các Quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT cột A1, A2, B1 và B2. Đối với trầm tích, các tiêu chuẩn của Hà Lan (PEL, TEL) được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm của bùn đáy. 6/ Phương pháp thành lập bản đồ Các bản đồ được xây dựng bao gồm: Bản đồ trầm tích tầng mặt, bản đồ phân vùng ô nhiễm, bản đồ tướng đá cổ địa lý, bản đồ biến động môi trường trầm tích,.. Mỗi bản đồ có một nội dung riêng được xây dựng theo một nguyên tắc và một hệ thống chú giải phù hợp với nội dung và mục tiêu của bản đồ. 7/ Phương pháp đánh giá sức chịu tải môi trường nước Tính toán được khả năng tải của môi trường nước hạ lưu sông Đồng Nai, thông qua phân tích mối quan hệ giữa chất thải và các hợp phần môi trường. 8/ Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Các số liệu phân tích và số liệu thu thập được từ các chương trình quan trắc môi trường quốc gia của Bộ TN&MT, tỉnh Đồng Nai, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu từ năm 2002-2010 bằng các phần mềm thống kê. 10 10 2 dlog d2log 10 Chƣơng 2 CÁC NHÂN TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN SỰ BIẾN ĐỘNG MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH KHU VỰC CỬA SÔNG ĐỒNG NAI Dưới ảnh hưởng của các quá trình nội sinh (đứt gãy, sụt lún kiến tạo hiện đại), ngoại sinh (các quá trình địa chất, địa mạo, thủy văn,..) và nhân sinh (hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên của con người) môi trường trầm tích khu vực đã bị biến đổi mạnh mẽ trong Holocen muộn, đặc biệt là giai đoạn hiện nay. Quá trình bồi tụ-xói lở diễn ra nhanh hơn, địa hình lòng sông bị biến đổi và rừng ngập mặn có xu hướng suy tàn từ ngoài cửa vịnh vào trong lục địa. Hoạt động nội sinh và ngoại sinh là nhân tố chính làm biến đổi hình thái địa hình, thay đổi môi trường lắng đọng trầm tích, còn hoạt động nhân sinh là tác nhân làm cường hóa các biến đổi đó. Dưới đây, luận án sẽ tập trung phân tích các nhân tố chính gây ảnh hưởng đến môi trường trầm tích khu vực nghiên cứu. 2.1 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ TỰ NHIÊN TỚI BIẾN ĐỘNG MÔI TRƢỜNG 2.1.1 Đặc trƣng địa mạo và ảnh hƣởng của chúng tới biến động môi trƣờng trầm tích 2.1.1.1 Đặc điểm địa hình Địa hình vùng cửa sông Đồng Nai và phụ cận có xu thế cao dần về phía đông bắc, đặc trưng cho một miền duyên hải với các núi sót, các gò đồi thoải và đồng bằng ven biển. Có thể thấy, địa hình khu vực nghiên cứu là đồng bằng thấp sát biển, độ cao 0,2-0,6 m, thường xuyên ngập triều. Từ khu trung tâm ra xung quanh, độ cao địa hình không thay đổi nhiều, nhưng có xu thế cao dần về phía đông bắc và bắc. Ở phía nam, dọc theo bãi biển Cần Giờ và nơi bồi tụ vật liệu biển, có cao trình 1-2 m. 2.1.1.2 Đặc điểm địa mạo Tính phân bậc là đặc trưng của địa hình khu vực nghiên cứu. Trải qua lịch sử phát triển lâu dài, chịu ảnh hưởng mạnh của các quá trình kiến tạo nâng hạ và xâm thực-bóc mòn-tích tụ, địa hình khu vực nghiên cứu mới được hình thành như ngày nay (Error! Reference source not found. - Theo dự thảo luận án). a. Địa hình nguồn gốc magma - Bề mặt tích tụ bazan tuổi Pleistocen muộn (1); Bề mặt bào mòn trên đá granit tuổi Creta (2) b. Địa hình tích tụ sông - Bề mặt tích tụ aluvi tuổi Pleistocen giữa-muộn (3); Lòng sông và bãi bồi hiện đại (4) c. Địa hình nguồn gốc biển - Bề mặt mài mòn-tích tụ tuổi Pleistocen muộn (5); Bề mặt tích tụ tuổi Holocen giữa (6); Bề mặt tích tụ tuổi Holocen muộn (7); Bãi biển tích tụ-xói lở hiện đại do sóng (8); d. Địa hình nguồn gốc sông-biển - Bề mặt tích tụ mài mòn sông-biển tuổi Pleistocen sớm (9); Bề mặt tích tụ mài mòn tuổi Holocen giữa-muộn (10); Bề mặt tích tụ sông-triều tuổi Holocen muộn (11); Đáy sông tích tụ trầm tích tuổi Holocen muộn (12); Đáy sông mài mòn-xâm thực lộ trầm tích Holocen sớm-giữa (13). 2.1.2 Cấu trúc địa chất và tân kiến tạo tới biến động môi trƣờng trầm tích vùng cửa sông Đồng Nai 2.1.2.1 Đặc điểm địa tầng trầm tích Đệ Tứ 1/ Trƣớc Đệ Tứ: 1) Hệ tầng Bình Trưng tuổi Miocen muộn (N1 3 bt); 2) Hệ tầng Nhà Bè tuổi Pliocen sớm (N2 1 nb) không lộ ra trên bề mặt địa hình, phát hiện ở phần phía đông bắc Thủ Đức; 3)Hệ tầng Bà Miêu tuổi Pliocen muộn (N2 2 bm) phân bố rộng rãi ở các khu vực miền đông và miền tây Nam Bộ. 11 Hình 2.1. Bản đồ địa mạo khu vực hạ lƣu sông Đồng Nai (Trần Nghi, Vũ Văn Phái, Đinh Xuân Thành và Nguyễn Đình Thái, 2007) 12 Hình 2.2. Bản đồ địa chất khu vực hạ lƣu cửa sông tỷ lệ 1:200.000 2/ Trầm tích Đệ Tứ: Các thành tạo trầm tích Pleistocen (gồm 3 hệ tầng) và bị các trầm tích Holocen (2 hệ tầng) phủ bất chỉnh hợp lên trên. Các thành tạo trầm tích Pleistocen đã được phân ra làm 3 hệ tầng: hệ tầng Trảng Bom (Q1 1 ), hệ tầng Thủ Đức (Q1 2-3 ) và hệ tầng Củ Chi (Q1 3 ). Chúng gồm 3 tập trầm tích không đầy đủ thành phần, phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Bà Miêu và bị các trầm tích Holocen phủ bất chỉnh hợp lên trên. Bề dày thay đổi từ 10-60 m. Các thành tạo trầm tích Holocen bao gồm 2 hệ tầng: hệ tầng Bình Chánh (Q2 1-2 bc) và hệ tầng Cần Giờ (Q2 2-3 cg). Chúng lộ ra trên mặt địa hình, phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt bóc mòn Pleistocen thượng. Hệ tầng Cần Giờ là thành tạo địa chất trẻ nhất, lộ ra gần hoàn toàn trên bề mặt địa hình đồng bằng thấp với nhiều cụm tướng khác nhau. 13 2.1.2.2 Hệ thống đứt gãy Theo các tài liệu nghiên cứu địa chất khu vực, hạ lưu Đồng Nai nằm trong phạm vi hoạt động hoặc chịu ảnh hưởng hoạt động của đới đứt gãy sau: 1) Đứt gãy sông Sài Gòn; 2) Đứt gãy Hóc Môn-Bình Thạnh; 3) Đứt gãy Tam Thôn Hiệp; 4) Đứt gãy Soài Rạp. 2.1.3 Đặc trƣng khí hậu với biến động môi trƣờng Khí hậu vùng nghiên cứu có đặc điểm khí hậu nóng ẩm, chịu sự chi phối của gió mùa vùng cận xích đạo với 2 mùa rõ rệt là mùa mưa (tháng 4 đến tháng 10) và mùa khô (tháng 11 đến tháng 3 năm sau). 2.1.4 Đặc điểm thuỷ văn và hải văn ven bờ 2.1.4.1 Mạng lưới thuỷ văn Khu vực cửa sông Đồng Nai-Thị Vải là nơi hợp lưu của các con sông Đồng Nai, sông Sài Gòn, sông Vàm Cỏ và sông Thị Vải để rồi đổ ra biển Đông. Các sông chính trong khu vực được chỉ ra ở bảng 2.2. Bảng 2.1. Các sông chính ở khu vực hạ lƣu hệ thống sông ĐN TT Tên sông Chiều dài (km) Chiều rộng (km) Độ sâu (m) 1 Nhà Bè 29,5 1,67 10-30 2 Soài Rạp 14,5 3,10 10-40 3 Đồng Tranh 12,5 0,50 02-20 4 Lòng Tàu 32,0 0,55 10-25 5 Ngã Bảy 10,0 0,90 10-30 6 Gò Gia 12,0 0,60 10-20 7 Thị Vải 40,0 0,80 12-30 2.1.4.2 Hải văn ven bờ Vùng cửa sông và biển ven bờ có chế độ bán nhật triều không đều. Biên độ triều trung bình là 2 m, biên độ triều cường đạt 4 m, là một trong những nơi có biên độ triều cao của Việt Nam. Biên độ triều lớn (3,6-4,1 m) thường xảy ra trong các tháng từ tháng IX đến tháng I năm sau. 2.1.5 Dao động mực nƣớc biển sau pha biển tiến cực đại Flandrian Có nhiều quan điểm khác nhau về thời gian và mức độ dâng hạ MNB trong giai đoạn biển tiến Flandrian ở Việt Nam. Nghiên cứu mới đây của các tác giả Trần Nghi (2004, 2007, 2010, 2011, 2012), Nguyễn Địch Dỹ (2011), Nguyễn Tiến Hải, Statteger K., (2005) và nhiều người khác đã chỉ ra vị trí các đới đường bờ cổ sau giai đoạn biển tiến cực đại (6.000-5.000 năm B.P) đến nay ở Việt Nam như sau: + 6.000-5.000 năm B.P, tạo thềm biển, ngấn nước cao ~ +5 m + 3.000-2.500 năm B.P, tạo thềm biển, ngấn nước cao ~ +2,5 m + 1.500-1.000 năm B.P, tạo đường bờ cổ ở độ sâu -2 m + ~500 năm B.P, đường bờ cổ nằm ở độ sâu -1 m. 2.1.6 Các nhân tố chi phối quá trình phá hủy ĐBCT biến dần thành cửa sông hình phễu (estuary) từ 1000 năm đến nay Từ các phân tích ở trên cho thấy, các nhân tố chính chi phối đến quá trình phá hủy ĐBCT sông Đồng Nai biến dần thành cửa sông hình phễu chủ yếu gồm các quá trình sau: (1) Chuyển động sụt lún kiến tạo hiện đại; (2) Sự dâng cao mực nước đại dương thế giới; (3) Thiếu hụt trầm tích. 14 2.2 ÁP LỰC DO PHÁT TRIỂN KINH TẾ-XÃ HỘI ĐẾN MÔI TRƢỜNG KHU VỰC 2.2.1 Kinh tế nhân văn Dân số tại tiểu lưu vực sông Đồng Nai tính đến cuối năm 2010 là 6.921.151 người. Trong đó có 3.782.115 người sống tại các đô thị và khoảng hơn 3.100.000 người sống tại vùng nông thôn. Ở tiểu lưu vực sông Sài Gòn con số tương đương là 5.672.777 người, trong đó 4.048.695 người sống tại các đô thị và 1.624.079 người sống ở nông thôn. Tuy nhiên, mật độ phân bố không đồng đều giữa các lưu vực, giữa hạ du và phía thượng du. 2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế Tổng sản phẩm trong nước GDP của cả vùng thời kỳ 1996-2000 tăng trung bình 8,2 %. Thời kỳ 2006-2010 đạt 6,4 % gần bằng tốc độ tăng trung bình cả nước 6,8 %. Tốc độ tăng trưởng kinh tế của vùng phụ thuộc rất lớn vào mức tăng trưởng của TP.HCM và BR-VT. Trung bình GDP/người của các tỉnh trên lưu vực sông từ 15,4 triệu đồng (năm 2000) tăng lên 27,3 triệu đồng (năm 2005), năm 2008 đạt khoảng 41,4 triệu đồng và năm 2010 khoảng 55,4 triệu đồng. Chƣơng 3 BIẾN ĐỘNG MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH KHU VỰC CỬA SÔNG ĐỒNG NAI GIAI ĐOẠN HOLOCEN MUỘN Môi trường trầm tích là nơi xảy ra quá trình vận chuyển và lắng đọng các kiểu trầm tích. Ứng với mỗi môi trường trầm tích là các kiểu trầm tích với những đặc điểm khác nhau về thành phần thạch học, địa hóa hoặc cổ sinh. Có thể xem môi trường trầm tích (lithological environment) là một bộ phận hợp thành của tướng trầm tích (lithofacies). Chính vì vậy, biến động môi trường trầm tích ở khu vực nghiên cứu bao gồm biến đổi hình thái địa hình và thay đổi tướng trầm tích; biến động đường bờ (bồi tụ-xói lở); thay đổi trắc diện lòng sông và suy tàn rừng ngập mặn từ ngoài vào trong. Phân tích biến động phải gắn liền với quá trình dao động mực nước biển. 3.1 CÁC GIAI ĐOẠN BIẾN ĐỔI MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH TRONG HOLOCEN 3.1.1 Lịch sử phát triển địa chất trong Holocen sớm – giữa Giai đoạn này được đánh dấu bằng sự thành tạo hệ tầng Bình Chánh và thềm bậc I, kéo dài khoảng 6.000 năm. Dọc theo thung lũng sông Sài Gòn, đã phát triển các trầm tích cửa sông. Trong giai đoạn này, vùng đất Quận 2 và phần phía Bắc của huyện Nhà Bè cùng với các vùng Bình Chánh, Cần Giờ có tích tụ các vật liệu trầm tích thuộc cụm tướng sông-biển và biển nông. Hình 3.1. Trầm tích cát bùn chứa nhiều mùn thực vật màu xám tối tướng vũng vịnh cổ tàn dư (Q2 1-2 ) Hình 3.3. Trầm tích cát bùn chứa nhiều mùn thực vật tướng vũng vịnh cổ tàn dư (Q2 1-2 ) phủ bất chỉnh hợp trên tướng sét loang lổ tàn dư (Q1 3a ) 15 Đến khoảng 6.000-4.500 năm cách ngày nay, ở vùng Cần Giờ xuất hiện các trầm tích biển nông xa bờ với các di tích Trùng lỗ tìm thấy ở độ sâu 14-16 m và các loài sống trôi nổi ngoài biển khơi như Globigerinoides trilobus, Globigerina bulloides (ở LK.822). Trên các vùng còn lại diễn ra quá trình tích tụ vật liệu hạt mịn tướng sông-biển. Bề dày trầm tích thay đổi từ 6-10 m đến 22 m. Hình 3.2. Bản đồ tƣớng đá cổ địa lý giai đoạn 3000 năm cách ngày nay 16 3.1.2 Lịch sử phát triển địa chất trong Holocen muộn Sau biển tiến cực đại Holocen giữa là giai đoạn biển thoái. Đường bờ cổ lùi dần về phía Biển Đông. Các dòng sông cũng theo đó mà vươn ra tạo thành các đồng bằng aluvi và ĐBCT mới. Giai đoạn này thành tạo hệ tầng Cần Giờ, các đồng bằng thấp, hệ thống sông kênh rạch và đường bờ hiện tại. Giai đoạn này bắt đầu từ cách nay khoảng 3.500-3.000 năm, có sự tham gia của con người và cho đến nay vẫn còn tiếp diễn. Tốc độ di chuyển đường bờ trung bình trong khoảng 3.500 năm tính từ vùng Quận 8 tới đường bờ hiện nay là 17-20 m/năm. Phủ lên các lớp trầm tích hạt mịn (sét-bột) của kỳ biển tiến là các lớp trầm tích thô hơn (thường gặp là cát, cát bột hoặc bột cát sét). Tốc độ bồi lắng tính theo chiều thẳng đứng đạt giá trị trung bình (trong khoảng 3.500 năm) thường gặp là 1-3 mm/năm, giá trị lớn nhất thấy ở các vùng Bình Chánh, Cần Giờ. Các thành tạo địa chất này lộ ra gần hoàn toàn trên bề mặt địa hình đồng bằng thấp với nhiều cụm tướng khác nhau. + Trầm tích biển ven bờ phân bố thành các dải rộng chừng 0,2-0,3 km, kéo dài 2-3 km gần song song với đường bờ hiện tại ở Cần Giờ. Sự chuyển tiếp về thành phần cấp hạt theo thứ tự từ mịn đến thô cho thấy quá trình thành tạo trầm tích là quá trình biển lùi. + Các trầm tích thuộc cụm tướng cửa sông ven biển phân bố chủ yếu ở cửa sông Nhà Bè, chiếm phần lớn diện tích huyện Cần Giờ. Hình 3.3. Trầm tích sét xám xanh (mQ2 1-2 ) lẫn trầm tích cát hạt trung (aQ2 3 ) ở sông Nhà Bè Hình 3.4. Kết vón laterit (mQ1 3b ) lẫn cát hạt mịn (aQ2 3 ) phát hiện ở đáy sông Đồng Tranh + Các trầm tích thuộc cụm tướng tiền châu thổ phân bố chủ yếu ở Bình Chánh, Nhà Bè và ít diện tích nhỏ ở Cần Giờ. + Các trầm tích thuộc cụm tướng ĐBCT của hệ tầng Cần Giờ phát triển chủ yếu ở phía nam huyện Thủ Đức, dọc sông Sài Gòn từ Củ Chi. Chúng bao gồm các trầm tích liên quan với hoạt động của sông ở phần hạ lưu gồm các tích tụ tướng lòng, tướng bãi bồi ven sông và tích tụ đầm lầy ở các vùng gian triều. Tướng lòng sông được nghiên cứu ở sông Đồng Nai cho thấy, chúng được thành tạo do hoạt động xâm thực ngang, uốn khúc, dịch dòng của sông Đồng Nai với các bãi cát xây dựng có chất lượng tốt. 17 Hình 3.5. Bản đồ tƣớng đá cổ địa lý giai đoạn 1000 năm cách ngày nay 3.1.3 Nhận xét chung Quá trình phân tích lịch sử tiến hóa của đồng bằng châu thổ sông Đồng Nai sau giai đoạn biển tiến cực đại Flandrian có thể rút ra một số nhận xét: 1/ Trong pha biển thoái Holocen muộn (từ 3.000-1.000 năm) là điều kiện căn bản dành ưu thế cho sông Đồng Nai kiến lập đồng bằng aluvi và ĐBCT rộng lớn phía bắc cấu thành đồng bằng Nam Bộ cùng với đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng triều bán đảo Cà Mau. 18 2/ ĐBCT sông Đồng Nai bao gồm toàn bộ khu vực duyên hải (Cần Giờ) Thị Vải, vịnh Gành Rái, cửa Soài Rạp, phía tả ngạn và một phần chung với cửa Tiểu - cửa Đại thuộc hữu ngạn sông Đồng Nai và tả ngạn châu thổ sông Cửu Long. 3/ Cấu trúc đầy đủ của ĐBCT còn được bảo tồn ở nhiều diện tích vùng Nhơn Trạch, Châu Thành và đồng bằng phía hữu ngạn cửa sông Soài Rạp bao gồm 3 lớp trầm tích từ dưới lên: (1) Bùn sét màu đen đầm lầy ven biển chứa than bùn trước biển tiến; (2) Sét xám xanh vũng vịnh biển tiến cực đại; (3) Bột sét màu nâu ĐBCT biển thoái Holocen muộn. 4/ Tốc độ bồi tụ của ĐBCT sông Đồng Nai giai đoạn (3.000-1.000 năm) tăng trưởng về phía biển, chiếm phần lớn vịnh Gành Rái với tốc độ trung bình 18-20m/năm. Từ 1.000 năm đến nay đường bờ bị xói lở với tốc độ trung bình 8m/năm đồng thời với quá trình estuary hóa đã biến một diện tích rộng lớn của hạ lưu tả ngạn sông Đồng Nai thành rừng ngập mặn với một hệ thống lạch triều dày đặc, ngoằn ngo o đan xen với nhau. 5/ Mực nước đại dương thế giới dâng cao, sự thiếu hụt trầm tích của sông Đồng Nai và dòng bồi tích của sông Cửu Long chỉ được chuyển tải xuống phía Nam cùng với sụt lún kiến tạo là nguyên nhân làm thay đổi địa hệ châu thổ bồi tụ sang địa hệ estuary. 3.2 BIẾN ĐỔI MÔI TRƢỜNG TRẦM TÍCH THEO PHẠM VI KHÔNG GIAN Trầm tích đáy hạ lưu sông Đồng Nai và trầm tích đáy hạ lưu sông Thị Vải khác nhau về bản chất phụ thuộc vào hai địa hệ có nguồn gốc và lịch sử hình thành hoàn toàn khác nhau: (1) Hạ lưu sông Đồng Nai: vận chuyển và lắng đọng trầm tích theo nguyên lý tương tác sông-biển; (2) Lạch triều sông Thị Vải: hình thành do đào xẻ, phá huỷ ĐBCT sông Đồng Nai. 3.2.1 Vật liệu trầm tích vùng hạ lƣu sông Đồng Nai đến cửa Soài Rạp Quá trình estuary hoá vùng cửa sông Soài Rạp là động lực biển thắng sông trong mối tương tác sông biển. Quá trình đó dẫn đến mở rộng cửa đường bờ lùi sâu dần vào lục địa, hình thành các bãi triều lầy và rừng ngập mặn mới. Vật liệu trầm tích đáy ngoài vật liệu do sông Đồng Nai chuyển tải tới từ vùng xâm thực thì còn được đóng góp thêm một nguồn từ tái trầm tích có nguồn gốc từ ĐBCT ven bờ của sông Đồng Nai. Có sự phân dị về cấp hạt từ cát bột  cát bột pha sét  bùn pha cát và bùn sét. Vùng cửa sông xuất hiện nhiều bãi triều lầy và bãi triều hỗn hợp phát triển rừng ngập mặn với quy mô lớn. Trầm tích cát bột có độ chọn lọc trung bình (So  2,0-2,5) còn trầm tích sét bột bãi triều và bột sét pha cát lòng cửa sông có độ chọn lọc kém (So > 3,0). Tuy nhiên bất luận khi triều lên hay triều xuống quá trình lắng đọng trầm tích đáy trên hạ lưu sông Đồng Nai vẫn xảy ra lúc triều lên mạnh hơn khi triều xuống và không hề có sự bào mòn đáy. 3.2.2 Trầm tích đáy của hệ thống lạch triều sông Thị Vải Trên cơ sở tổng hợp, khái quát lịch sử phát triển địa tầng trầm tích khu vực hạ lưu sông Đồng Nai, các mặt cắt tiêu biểu cho khu vực đã được xây dựng. Mặt cắt địa chất trầm tích và cột địa tầng của một châu thổ còn được lưu giữ ở nhiều đảo nổi của rừng ngập mặn theo trật tự từ dưới lên như sau: - Lớp 1: than bùn hoặc sét bùn xám đen giàu vật chất hữu cơ thuộc tướng đầm lầy ven biển cổ. Lớp 1 giàu vật chất hữu cơ, hàm lượng Chc thay đổi từ 2% (ở tuổi đầm lầy) và 100% khi rừng ngập mặn tạo nên các vỉa than bùn trước biển tiến. Thảm thực vật được chôn vùi và phân huỷ trong môi trường đầm lầy tạo than. Trầm tích sét chứa than bùn giàu kaolinit, hydromica và pyrit. Trị số pH giảm xuống từ 7,0 đến 4,0 đồng thời Eh giảm từ 50 mV đến -30 mV. Điều đó chứng tỏ môi trường trầm tích nguyên thuỷ bị biến đổi sang môi trường thứ sinh chuyển dần từ kiềm-oxy hoá sang axit-khử. 19 - Lớp 2: sét xám xanh, giàu khoáng vật monmoriolit đặc trưng cho môi trường vũng vịnh-biển nông. Đây là sản phẩm của pha biển tiến Flandrian xảy ra từ 18.000 đến 5.000 năm, đạt cực đại (highstand) từ 6.000 đến 5.000 năm. - Lớp 3: sét pha bột màu xám nâu đặc trưng cho phù sa châu thổ và sông đồng bằng. Lớp sét này còn bảo tồn nguyên dạng ở phạm vi ĐBCT sông Đồng Nai và trên một số đảo rừng ngập mặn được coi là châu thổ sót hay châu thổ tàn dư (hình 3.13). Hình 3.6. Sơ đồ mặt cắt địa chất trầm tích Holocen ở khu vực cửa sông Thị Vải Từ lớp 1 đến lớp 3 là các thành tạo trầm tích có quan hệ nhân quả với pha biển tiến Flandrian Holocen giữa (Q2 1-2 ) và pha biển lùi Holocen muộn phần sớm (Q2 3a ). Từ dưới lên trên mặt cắt thành phần độ hạt, khoáng vật và địa hoá cũng biến đổi theo sự thay đổi của môi trường. Cuối cùng có thể khái quát mặt cắt địa chất trầm tích Holocen đầy đủ bao gồm: Lớp 1: ambQ2 1 (Sét đen chứa than); Lớp 2: mQ2 2 (Sét xám xanh); Lớp 3a: ambQ2 3a (Sét xám đen chứa thấu kính than bùn); Lớp 3b: amQ2 3b (Bột sét pha cát màu nâu ĐBCT); Lớp 3c: ambQ2 3c (Bùn sét xám đen đầm lầy hiện đại). Đây là lớp hiện đại và đang được thành tạo do phá huỷ lớp trên của châu thổ biến thành đầm lầy và bãi triều lầy hiện đại (Hình 3.6A). 3.3 BIẾN ĐỘNG VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN 3.3.1 Hiện tƣợng bồi tụ-xói lở Diễn biến bồi tụ, xói lở hạ lưu sông Đồng Nai có thể được phân chia thành 2 thời kỳ trước và sau khi xây dựng đập Trị An (1988). Giai đoạn trước khi có đập, trắc diện dọc của sông phần hạ lưu về cơ bản đã cân bằng, sông uốn khúc mạnh. Độ sâu của trắc diện dọc cân bằng với các giá trị trung bình: 12-13 m (đoạn ngã ba sông Sài Gòn - ngã ba sông Lòng Tàu); 13-14 m (ngã ba sông Lòng Tàu - ngã ba sông Vàm Cỏ); 13- 16 m (sông Lòng Tàu). Theo xu thế đó, độ sâu trắc diện dọc cân bằng ở đoạn ngã ba sông Vàm Cỏ - cửa Soài Rạp là 14-16 m. Giai đoạn sau khi có đập: sông bị xói sâu mạnh dẫn đến lở bờ mạnh và nhanh do hai nhân tố chính: i) do thiếu hụt trầm tích và mực xâm thực cơ sở bị hạ thấp; ii) do khai thác cát dọc sông. Theo quan trắc tại các trạm Bình Chánh, Cát Lái, lượng phù sa đã giảm 70-90 % so với trước khi có đập Trị An (Nguyễn Nhã Toàn, 2001). Mực xâm thực cơ sở bị hạ thấp trung bình khoảng 4 m tại cửa sông Lòng Tàu, cửa Soài Rạp. Một vài năm tr