Tóm tắt Luận án Nghiên cứu địa tầng phân tập trầm tích pliocen - Đệ tứ bể sông Hồng

bể Sông Hồng được phân chia thành 7 phức tập trên đất liền và 8 phức tập phần thềm lục địa tương ứng với 8 chu kỳ trầm tích. - Sự phân bố các tướng, nhóm tướng và phức hệ tướng trầm tích trong mặt cắt địa chất trầm tích là theo quy luật cộng sinh tướng theo dãy liên tục dưới dạng tướng đơn và tướng kép trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: * Ý nghĩa khoa học - Kết quả luận án góp phần lựa chọn mô hình địa tầng phân tập phù hợp áp dụng nghiên cứu thực tiễn trầm tích Pliocen - Đệ Tứ thềm lục địa và các vùng đồng bằng ven biển Việt Nam. 6 - Xác định qui luật tiến hóa trầm tích Pliocen - Đệ Tứ trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển và hoạt động kiến tạo. * Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả luận án góp phần xây dựng tiền đề tìm kiếm khoáng sản rắn và nước nước ngầm trong trầm tích Pliocen - Đệ tứ. - Góp phần chính xác hóa thời địa tầng của trầm tích Đệ Tứ bể Sông Hồng Bố cục của luận án: bao gồm 5 chương: Mở đầu Chương 1. Lịch sử nghiên cứu, cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu. Chương 2. Địa tầng, cấu trúc địa chất và hoạt động kiến tạo trong Kainozoi khu vực bể Sông Hồng Chương 3. Đặc điểm tướng trầm tích Pliocen - Đệ Tứ bể Sông Hồng. Chương 4. Địa tầng phân tập trầm tích Pliocen - Đệ Tứ bể Sông Hồng. Chương 5. Tiến hóa trầm tích Pliocen - Đệ Tứ bể Sông Hồng trên cơ sở địa tầng phân tập. Kết luận. Chương 1 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Giai đoạn trước năm 1987 Các khảo sát địa chấn phản xạ mới tập trung ở khu vực trung tâm miền võng Hà Nội, trên các đơn vị cấu trúc như trũng Đông Quan, trũng Phượng Ngãi, dải nâng Tiền Hải, Kiến Xương. Tại khu 7 vực nghiên công tác đã khoan được khoảng trên 22.000m khoan. 1.1.2. Giai đoạn sau năm 1987 Đề tài KC09.20/06.10 do Trần Nghi chủ trì đã phân chia địa tầng 3 bể Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn trên cơ sở địa tầng phân tập và phân tích tướng, tuy nhiên trong Pliocen - Đệ Tứ chưa được quan tâm nghiên cứu chi tiết. Các đề án, dự án do Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển tiến hành đến độ sâu 100m nước. Nghiên cứu chủ yếu tập trung vào đối tượng trầm tích tầng mặt, chỉ có một số ít các mặt cắt địa chất Đệ tứ được thành lập trên cơ sở phân tích tài liệu địa chấn nông. 1.2. CƠ SỞ TÀI LIỆU 1.2.1 Tài liệu địa vật lý Các số liệu khảo sát địa chấn nông phân giải cao do Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển, Liên Đoàn Địa vật lý, Viện địa chất và Địa vật lý biển khảo sát 0-100m nước từ năm 1992 đến nay. Các tài liệu địa chấn nông phân phải cao đã được nghiên cứu sinh xử lý hàng nghìn km tuyến và minh giải phục vụ cho luận án. 1.2.2. Tài liệu lỗ khoan Trong vùng nghiên cứu có hai nguồn tài liệu lỗ khoan quan trọng đó là: tài liệu lỗ khoan tìm kiếm thăm dò dầu khí và tài liệu khoan ven biển, bãi triều và biển nông do các Liên đoàn địa chất và Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển thực hiện. 1.2.3 Tài liệu địa chất Luận án đã lực chọn và sử dụng khối lượng mẫu trầm tích, gồm hàng loạt các chỉ tiêu phân tích: Thạch học, độ hạt, khoáng vật, hóa học, cổ sinh, tuổi tuyệt đối phục vụ luận án như: - Chương trình biển KHCN-06-11 do Mai Thanh Tân chủ nhiệm như: Bản đồ tướng đá- cổ địa lý Pliocen- Đệ tứ thềm lục địa 8 Việt Nam và Bản đồ tướng đá - cổ địa lý giai đoạn Pleistocen muộn thềm lục địa Việt Nam do Trần Nghi thực hiện năm 2000. Bản đồ địa chất Pliocen - Đệ Tứ thềm lục địa Việt Nam (Nguyễn Biểu, 2000) - Đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển ven bờ (0-30m nước) Việt Nam tỷ lệ 1/500.000” do Trung tâm địa chất khoáng sản biển chủ trì . - Các tài liệu địa chấn sâu, các bản đồ đẳng sâu và giếng khoan dầu khí được sử dụng để xác định ranh giới Miocen - Pliocen, Pliocen - Đệ Tứ và phân tích tướng đá - cổ địa lý cũng như địa tầng phân tập giai đoạn Pliocen. Ngoài ra, luận án còn sử dụng một một số các báo cáo đề tài, bài báo và các công trình khoa học công bố trong và ngoài nước nghiên cứu bằng các phương tiện hiện đại, dữ liệu tin cậy. 1.3. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.3.1. Phương pháp luận 1.3.2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sinh đã sử dụng các phương pháp chủ yếu như: Phương pháp nghiên cứu thực địa, Phương pháp phân tích thạch học trầm tích, Nhóm phương pháp vẽ bản đồ tướng đá - cổ địa lý, Nhóm phương pháp Địa vật lý, Phương pháp địa tầng phân tập. Chương 2 ĐỊA TẦNG, CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO TRONG KAINOZOI KHU VỰC BỂ SÔNG HỒNG 2.1. ĐỊA TẦNG 2.1.1.Địa tầng trước Đệ tứ Phần phía Bắc bể Sông Hồng (Miền Võng Hà Nội - Vịnh Bắc Bộ) Địa tầng Kainozoi bao gồm các hệ tầng: Hệ tầng Phù Tiên 9 (E2 pt), Hệ tầng Đình Cao (E3 đc), Hệ tầng Phong Châu (N1 1 pch), Hệ tầng Phù Cừ (N1 2 pc), Hệ tầng Tiên Hưng (N1 3 th), Hệ tầng Vĩnh Bảo (N2 vb), Phần phía Nam bể Sông Hồng Địa tầng Kainozoi bao gồm các hệ tầng: Hệ tầng Bạch Trĩ (E3 bt), Hệ tầng Sông Hương (N1 1 sh), Hệ tầng Tri Tôn (N1 2 tt), Hệ tầng Quảng Ngãi (N1 3 qn), Hệ tầng Biển Đông (N2 bđ) 2.2.2. Địa tầng Đệ tứ 2.2.2.1. Địa tầng Đệ Tứ đồng bằng Sông Hồng. Bao gồm các hệ tầng: Hệ tầng Lệ Chi (Q1 1lc); Hệ tầng Hà Nội (Q1 2-3a hn); Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1 3bvp), Hệ tầng Hải Hưng (Q2 1- 2hh), Hệ tầng Thái Bình (Q2 3tb) 2.2.2.2. Địa tầng Đệ Tứ phần ngoài biển Bao gồm: Trầm tích Pleistocen sớm (Q1 1), Trầm tích Pleistocen giữa - phần dưới (Q1 2a); Trầm tích Pleistocen giữa - phần muộn (Q1 2b); Trầm tích Pleistocen muộn, phần sớm (Q1 3a); Trầm tích Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen sớm - giữa (Q1 3b- Q2 1-2), Trầm tích Holocen muộn (Q2 3) 2.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC - KIẾN TẠO Bể Sông Hồng là một trũng có hình “Oval” đối xứng và kéo dài theo hướng TB- ĐN, được khống chế ở hai cánh bởi các đứt gãy lớn là Sông Lô ở phía Đông Bắc và sông Chảy ở phía Tây Nam, bao gồm các hệ thống đứt gãy chính sau: Hệ thống đứt gãy TB- ĐN, Hệ thống đứt gãy ĐB- TN, Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến, Hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến. Chương 3 ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ BỂ SÔNG HỒNG 10 3.1. ĐỘ SÂU VÀ BỀ DÀY TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ Dựa vào các giếng khoan và liên kết các băng địa chấn để xác định ranh giới các các trầm tích Pliocen - Đệ Tứ. Độ sâu và bề dày trầm tích Pliocen - Đệ Tứ chủ yếu được xác định trên các băng địa chấn và các giếng khoan dầu khí. (Hình 3.4) Hình 3.4. Mặt cắt địa chấn dầu khí tuyến GPGT -93-203 (đáy Pliocen màu vàng) [16] 3.2. ĐẶC ĐIỂM TƯỚNG TRẦM TÍCH PLIOCEN – ĐỆ TỨ 3.2.1. Khái quát 3.2.2. Đặc điểm tướng trầm tích giai đoạn Pliocen - Đệ Tứ 3.2.2.2. Đặc điểm tướng trầm Pliocen 3.2.2.1. Giai đoạn Pliocen sớm (N2 1) - Nhóm tướng aluvi (aN2 1) Nhóm tướng này được đặc trưng bởi các thành phần trầm tích chủ yếu gồm cát kết hạt nhỏ đến hạt thô xen kẽ các lớp bột kết, sét bột kết và cát sạn kết. - Nhóm tướng châu thổ (amN2 1) Nhóm tướng trầm tích này được xác định tại lỗ khoan KX1 thành phần trầm tích chủ yếu là cát hạt mịn, độ chọn lọc tốt. Trên 11 thềm lục địa nhóm tướng trầm tích này được phát hiện trên các băng địa chấn dầu khí dạng phản xạ biên độ trung bình, nằm phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích Miocen trên có đặc trưng trường sóng phản xạ mạnh, liên tục, tần số cao . - Nhóm tướng biển (mN2 1) Nhóm tướng trầm tích còn bắt gặp ở LK48NĐ (Kim Sơn). Trầm tích của hệ tầng biển nông mN2 1 này phân bố ở độ sâu từ 56.5m đến 140m, độ hạt rất mịn, thành phần trầm tích gồm: sét, sét bột lẫn ít cát hạt mịn, màu xám, xám vàng, xám xanh, xám trắng trong đó sét chiếm 72 - 81%, bột 18,7 - 26,5%, cát 0,1 - 0,85%. 3.2.2.2. Giai đoạn Pliocen giữa (N2 2) - Nhóm tướng aluvi (aN2 1) Nhóm tướng này bắt gặp tại giếng khoan KX1 tại miền võng Hà Nội thành phần thạch học chủ yếu cát sạn thạch anh chứa than, mài tròn kém. Trên các băng địa chấn dầu khí gần như không bắt gặp nhóm tướng này. - Nhóm tướng châu thổ (amN2 2) Tại khu vực trung tâm bể nhóm tướng trầm tích này đặc trưng bởi thành phần chủ yếu là cát và bột kết xuất hiện chủ yếu ở các mặt cắt ở trong cả 3 giếng khoan 111-HE-1X, VGP-113-BD-1X và VGP- 113-BV-1X ở độ sâu khoảng 1500 đến 2340m. Các đá cát và bột kết hầu hết có kích thước cỡ bột 0.03-0.063mm, hoặc cát hạt rất mịn 0.063-0.1mm. - Nhóm tướng biển (mN2 2) Nhóm tướng trầm tích này bắt gặp trong hầu hết các mặt cắt địa chấn dầu khí. Đặc điểm trầm tích đá sét có màu xám tối đến xám, xám lục, xám oliu, phân lớp song song. 12 3.2.2.3. Giai đoạn Pliocen muộn (N2 3) - Nhóm tướng aluvi (aN2 3) Tại khu vực phần đất liền nhóm tướng trầm tích bắt gặp ở độ sâu từ 194m đến 250m thành phần thạch học chủ yếu là cuội sạn màu xám trắng, độ mài tròn tốt. Tại khu vực thềm lục địa trên một số băng địa chấn dầu khí thấy xuất hiện các dấu hiệu đào khoét của lòng sông cổ. - Nhóm tướng châu thổ (amN2 3) Nhóm tướng trầm tích này phát hiện khá phổ biến, đặc biệt là mép phía Nam của bồn. Đá cát và bột kết xuất hiện chủ yếu ở phần trên của mặt cắt ở trong cả 3 giếng khoan 111-HE-1X, VGP-113- BD-1X và VGP-113-BV-1X. - Nhóm tướng biển (mN2 3) Nhóm tướng trầm tích này bắt gặp trong hầu hết các mặt cắt địa chấn dầu khí và một số mặt cắt địa chấn nông phân giải cao. Trầm tích chủ yếu là sét, sét chứa bột ở phần trên của lát cắt thường có bề dày lớn và chiếm khối lượng chủ yếu trong toàn bộ mặt cắt. 3.2.3. Đặc điểm tướng trầm tích Đệ tứ 3.2.3.1. Giai đoạn Pleistocen sớm (Q1 1) - Nhóm tướng aluvi (aQ1 1) Nhóm tướng trầm tích này bắt gặp ở LK15VHN, LK6HN, ở độ sâu từ 55,5 đến 80m, gồm: cuội sỏi lẫn ít cát lòng sông, bột sét màu vàng xám; bột, cát, sét màu xám, xám đen bãi bồi lẫn mùn thực vật nước ngọt. Vùng biển nông ven bờ nhóm tướng trầm tích này bắt gặp tại Hà Tĩnh qua các lỗ khoan biển Hà Tĩnh LK30: 55,5- 61,1m; LK 01: 41- 60m. Trầm tích chủ yếu là cuội, sạn, cát màu xám vàng, xám đen độ mài tròn tốt, chọn lọc trung bình đến kém. - Nhóm tướng châu thổ (amQ1 1) 13 Trên các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao, đặc trưng của trường sóng là đứt đoạn, biên độ phản xạ yếu - trung bình, tần số thấp phản ánh trầm tích không đồng nhất, thành phần chủ yếu là hạt mịn: bùn cát, cát bùn và lẫn ít sạn sỏi. Tại đồng bằng Sông Hồng nhóm tướng này bắt gặp ở LK30NĐ thành phần thạch học gồm: cát hạt trung đến mịn màu xám, xám sáng. Hình 3.19. Phản xạ đặc trưng cho nhóm tướng aluvi aQ và nhóm châu thổ amQ, tuyến TN2 [35] - Nhóm tướng biển (mQ1 1) Tại đồng bằng Sông Hồng nhóm tướng bắt gặp trong các lỗ khoan LK53NĐ, LK35NĐ và LKQ109 ở độ sâu 133,4 - 128,7m bao gồm bột, sét, cát hạt mịn màu xám, màu vàng nhạt, xám trắng xanh, ít sạn nhỏ. Nhóm tướng trầm tích này cũng phân bố rộng rãi trong khắp vùng biển nghiên cứu. Trường sóng phản xạ song song, liên tục, biên độ mạnh, tần số cao đặc trưng cho trầm tích hạt mịn - trung phân lớp ngang song song (Hình 3.19). 14 3.2.3.2. Giai đoạn Pleistocen giữa, phần sớm (Q1 2a) - Nhóm tướng aluvi (aQ1 2a) Tại đồng bằng Sông Hồng nhóm tướng trầm tích này gặp ở hầu khắp các lỗ khoan, trong những hố sụt Đệ Tứ chúng phân bố ở độ sâu 80 - 140m, còn ở những khối nâng chúng ở độ sâu từ 40 - 80m. Tại lỗ khoan LK110 (Nam Định) từ dưới lên chúng được phân thành 2 tập như sau: - Tập 1: ở độ sâu từ 100 -79m, thành phần gồm có cát, sạn, sỏi màu sáng, xám sáng, có lẫn cuội nhỏ kích thước 1 - 2,5cm. - Tập 2: từ độ sâu 79 - 62,8m, thành phần gồm cát hạt nhỏ - trung, màu xám đến xám sáng có lẫn sạn sỏi thạch anh, silic được mài tròn tốt, xen kẹp bột sét lẫn ít di tích thực vật. Vùng biển thềm lục địa trầm tích này gặp hầu hết trong các băng địa chấn và các mặt cắt trầm tích Đệ Tứ và lỗ khoan bãi triều. - Nhóm tướng châu thổ (amQ1 2a) Trong khu vực miền võng Hà Nội nhóm tướng trầm tích này ở độ sâu từ 41-107m, bề dày lớn nhất đạt 38,3m, trong lỗ khoan LKQ109b ở Đông Hưng, Vụ Bản bắt gặp chúng ở độ sâu từ 40 - 70m. Bề dày mỏng từ 5m đến 21m, còn ở Nam Ninh, Hải Hậu và Tiền Hải chúng phân bố ở độ sâu từ 60m đến hơn 100m, bề dày biến đổi từ 10 - 38,3m. - Nhóm tướng biển (mQ1 2a) Trên các mặt địa chấn nông độ phân giải cao nhóm tướng trầm tích trên đặc trưng bằng các sóng phản xạ dạng song song, biên độ cao liên tục. Tại lỗ khoan LK 01 Cẩm Nhượng liên kết với các băng địa chấn nhóm tướng trầm tích này bao gồm sét kaolin mịn dẻo lẫn cát hạt mịn màu xám trắng loang lổ vàng. 2.3.3. Giai đoạn Pleistocen giữa, phần muộn (Q1 2b) 15 - Nhóm tướng aluvi (aQ1 2b) Vùng biển phía Bắc của bể: Trầm tích gồm cát, cát sạn, sạn sỏi màu xám xanh, xám vàng, phía trên là bột sét xám xánh, xám đen. Vùng biển phía Nam của bể, trầm tích có thành phần hỗn tạp: cát thô - vừa, cát sạn màu xám vàng, xám xanh đến xám sáng dày 5 - 15m. - Nhóm tướng châu thổ (amQ1 2b) Nhóm tướng trầm tích này phát hiện ở Vịnh Bắc Bộ qua các lỗ khoan bãi triều, khoan biển. Thành phần trầm tích theo lỗ khoan từ độ sâu 57,5-60m bắt gặp bột sét bị phong hoá mềm dẻo màu xám, xám xanh. - Nhóm tướng biển (mQ1 2b) Nhóm tướng trầm tích biển mQ1 2b phân bố ở độ sâu từ 200 - 500m trên đáy biển thềm lục địa. Tại lỗ khoan bãi triều LK30 và LK01 nhóm tướng trầm tích bao gồm bột sét pha cát màu xám loang lổ, xám trắng, bùn sét phía trên có biểu hiện phong hóa, hàm lượng cát chiếm khoảng 20 %. Khu vực phía Nam bể nhóm tướng trầm tích gồm các lớp cát bột mịn, sét bột xám xanh bị loang lổ nhẹ. 3.2.3.4. Giai đoạn Pleistocen muộn, phần sớm (Q1 3a) - Nhóm tướng aluvi (aQ1 3a) Tại Lỗ khoan LK4TB Thái Bình bắt gặp nhóm tướng trầm tích này ở độ sâu từ 67,5 - 56m. Thành phần trầm tích gồm có cát kết lẫn sạn sỏi cuội nhỏ. Ngoài khơi trên các mặt cắt địa chấn nông độ phân giải cao tướng trầm tích này trên được nhận dạng bằng các sóng phản xạ hỗn độn lấp đầy trong hố đào khoét, biên độ phản xạ yếu không liên tục. - Nhóm tướng châu thổ (amQ1 3a) Tại khu vực miền võng Hà Nội tướng trầm tích này bắt gặp ở LK34NĐ ở độ sâu từ 57 - 46,7m, thành phần là sét, sét 16 bột màu xám tro, xám ghi đôi chỗ xám vàng, vàng nhạt. Thành phần chủ yếu là bột kết. Thành phần độ hạt: sét chiếm: 49,7 - 72%, bột: 29,45 - 40,9%; cát: 0,75 - 1,4%. Trên các băng địa chấn nông độ phân giải cao các trầm tích của nhóm tướng này được nhận dạng khá rõ bằng các sóng phản xạ song song đoạn hoặc xiên chéo lấp đầy trong hố đào khoét kiểu lòng sông. Thành phần trầm tích giải đoán trên băng địa chấn là: phía dưới chủ yếu là cát chuyển lên trên cát bột, bột sét. - Nhóm tướng biển (mQ1 3a) Tại khu vực miền võng Hà Nội nhóm tướng trầm tích này bắt gặp trong những lỗ khoan trên diện tích các huyện Nghĩa Hưng, Kim Sơn, Nga An, Yên Khánh và vùng ven biển huyện Tiền Hải, Thái Thụy. Chúng phân bố ở độ sâu từ 18 - 59m, bề dày biến đổi từ 5,5 - 30m, bề dày lớn nhất gặp ở lỗ khoan LK37NĐ. Các thông số trầm tích như sau: sét chiếm từ 43,6 - 78,7%, bột biến đổi từ 21,2 - 52,2%, cát: 0,2 - 1,7%. 3.2.3.5. Giai đoạn Pleistocen muộn, phần muộn-Holocen (Q1 3b-Q2) - Nhóm tướng aluvi (aQ1 3b-Q2) Trên mặt cắt địa chấn nông phân giải cao từ bờ đến độ sâu 100m nước đặc trưng phản xạ của nhóm tướng này là dạng đào khoét lòng sông nằm trên trầm tích sét biển loang lổ (mQ1 3a) . Trầm tích của nhóm tướng này gặp trong các lỗ khoan biển và bãi triều vùng biển Hà Tĩnh. Tại LK30 (Cửa Hội) ở độ sâu 15m nước trầm tích của tầng ở độ sâu 21,5 - 24,5m gồm phía trên là cát, sạn đa khoáng bao gồm cát: 80 - 90%, sạn 10 - 15%, lẫn ít mảnh vụn thực vật, màu xám xanh, xám vàng chuyển xuống sạn sỏi cát, cuội sạn tăng lên kích thước 2cm độ mài tròn tốt, chọn lọc trung bình. - Nhóm tướng châu thổ (amQ1 3b-Q2) 17 Nhóm tướng trầm tích này được phân bố thành dải bao quanh hệ thống dòng chảy cổ thuộc vùng biển Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình rồi đổ vào trung tâm Vịnh Bắc Bộ. Thành phần trầm tích gồm: bùn cát, bùn, bùn sét màu xám tối chứa mùn thực vật, bã hữu cơ màu nâu đen. Trong lỗ khoan biển vùng Hà Tĩnh có 2 giá trị tuổi đồng vị C14 có tuổi giao động 9720  50 đến 11450  50 năm do Viện Khảo cổ học Hà Nội phân tích. - Nhóm tướng biển (mQ1 3b-Q2) Tướng trầm tích này lộ ra dưới đáy biển ở độ sâu 25- 30m đến 50- 60m nước trên toàn bể. Ngoài ra còn gặp phổ biến trong các băng địa chấn và các lỗ khoan máy biển và bãi triều. Chương 4 ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ BỂ SÔNG HỒNG 4.1. CÁC MÔ HÌNH ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP Các mô hình địa tầng phân tập đang được áp dụng hiện nay của các tác giả đều có những điểm mạnh, điểm yếu khác nhau. Trong mỗi mô hình được ứng dụng tốt nhất cho những bối cảnh kiến tạo riêng biệt và không có mô hình nào sử dụng cho tất cả các bể khác nhau trên thế giới. Trên cơ sở phân tích các mô hình địa tầng phân tập trên thế giới và Việt Nam cho thấy mô hình của Trần Nghi là phù với việc nghiên cứu trầm tích Đệ tứ ở bể Sông Hồng. 4.2. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ BỂ SÔNG HỒNG 4.2.1. Phức tập S1(N2 1) Phần dưới của tập là nhóm tướng aluvi cát sạn lòng sông (ar) chuyển tiếp nhóm tướng châu thổ (am) cho nên có thể nhận thấy rằng 18 trong tập này gồm có 3 miền hệ thống biển thấp, biển tiến và biển cao, nhưng ranh giới giữa 2 miền hệ thống biển cao và biển thấp không rõ ràng (HST/TST). 4.2.2. Phức tập S2(N2 2) - Hệ thống trầm tích biển thấp bao gồm trầm tích cát sạn hạt thô môi trường aluvi, cát bột châu thổ biển thoái và bùn sét biển nông tạo nên một nhóm tướng kép mt/amrLST - Hệ thống trầm tích biển tiến xác định được nhóm phân tập phủ chồng lùi bao gồm tướng bùn cát châu thổ biển tiến và bùn sét biển nông. - Hệ thống trầm tích biển cao chủ yếu là các tướng bùn sét biển nông hình thành nên tập sét có lớp có cấu tạo ngang song song tạo nên một tầng chắn mang tính chất khu vực được xác định trên mặt cắt địa chấn và đường cong địa vật lý giếng khoan . 4.2.3. Phức tập S3(N2 3) Tại phần đất liền ở giếng khoan KX1, ranh giới dưới của phức tập là bề mặt bất chỉnh hợp. Phần phía dưới của phức tập là các trầm tích cuội gắn kết yếu, màu xám trắng dày 50m, độ mài tròn tốt đặc trưng cho giai đoạn biển thoái với năng lượng mạnh. 4.2.4. Phức tập S4(Q1 1) Trên các băng địa chấn nông nhóm tướng châu thổ được đặc trưng là phản xạ song song, biên độ phản trung bình, tần số thấp. Độ nghiêng của các phản xạ trong miền hệ thống có thể tăng lên do sụt lún kiến tạo sau trầm tích. Tại phần đất liền của bể trầm tích có nguồn gốc aluvi Pleistocen sớm được thành tạo trong pha biển thoái thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp (arLST) bắt gặp ở LK15VHN (Vĩnh Tường - Vĩnh Phúc), trải rộng về phía các tỉnh ven biển. 19 4.2.5. Phức tập thứ 5 Phức tập này được xác định trên phần đất liền bao gồm 1 phức tập có tuổi là Q1 2 và phần thềm lục địa phân chia được hai phức tập là Q1 2a và Q1 2b. a. Phần đất liền phức tập S5-6 (Q1 2) Theo mặt cắt từ dưới lên, các nhóm tướng trầm tích này đặc trưng cho 3 miền hệ thống của địa tầng phân tập: - Miền hệ thống biển thấp: bao gồm nhóm tướng aluvi gồm cuội sạn lòng sông chuyển dần lên cát hạt trung (arLST) bắt gặp trong các lỗ khoan vùng miền võng Hà Nội - Miền hệ thống biển tiến và biển cao đặc trưng bởi nhóm tướng châu thổ biển tiến gồm tướng bùn cát châu thổ biển tiến xen kẽ nhóm tướng châu thổ biển thoái (amr/amt) b. Phần thềm lục địa phức tập S5 (Q1 2a) Ranh giới của phức tập này xác định được trên các mặt cắt địa chấn nông phân giải cao, đây là bề mặt biển thoái bắt gặp nhiều dấu vết lòng sông cổ đào khoét trên bề măt bào mòn biển tiến và biển cao của phức tập S1 phản xạ đặc trưng của trường sóng đứt đoạn, trắng. Theo mặt cắt từ dưới lên xác định được 3 miền hệ thống: - Miền hệ thống biển thấp (LST): Nhóm tướng aluvi gồm cuội sạn lòng sông của miền hệ thống biển thấp (arLST) gặp ở các giếng khoan bãi triều - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST): Nhóm tướng cát bột sét châu thổ biển thoái xen kẽ tướng sét biển nông (amr/mtTST). Trong phức tập này tại khu vực phía nam của bể quá trình biển tiến xảy ra mạnh mẽ, đường bờ dịch chuyển về phía lục địa tạo lên tướng sét biển đồng bằng ngập lụt Mt (TST). - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) gồm các nhóm 20 tướng sau: Nhóm tướng châu thổ biển thoái (amrHST), nhóm tướng biển nông (mrHST) 4.2.6. Phức tập S6(Q1 2b) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp bao gồm 3 phân tập có các nhóm tướng sau: Nhóm tướng aluvi gồm cuội sạn cát lòng sông (arLST); nhóm tướng cộng sinh gồm tướng cát, bột sét châu thổ biển thoái xen tướng sét biển dâng (amr/mtLST) - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) bao gồm: Tướng bùn biển nông (mtTST); nhóm cộng sinh tướng cát bùn châu thổ biển tiến xẽn kẽ tướng châu thổ biển thoái (amr/amtTST); tướng sét biển tiến cực đại (MtTST) (Hình 4.16) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) bao gồm: Nhóm tướng cát bùn châu thổ biển thoái (amrHST); nhóm tướng bùn biển nông (mrHST) 21 Hình 4.16. Mặt cắt địa tầng phân tập tuyến TN5 4.2.7. Phức tập S7(Q1 3a) Trên phần đất liền, ranh giới dưới của một phức tập là một bề mặt bào mòn của miền hệ thống trầm tích biển thấp. Trên một số băng địa chấn nông phân giải cao ở khu vực phía bắc của bể đôi chỗ bắt gặp sự đào khoét của dòng sông cổ. - Miền hệ thống trầm tích biển thấp bao gồm các nhóm tướng sau: Nhóm tướng aluvi chủ yếu là cát sạn lòng sông (arLST); nhóm tướng châu thổ gồm cát bột sét xẽn kẽ tướng bùn biển nông (mt/amrLST). - Miền hệ thống biển tiến bao gồm: Nhóm tướng châu thổ biển 22 tiến gồm cát bột sét (amTST); nhóm tướng cát bùn biển nông (mtTST); tướng sét biển tiến cực đại (MtTST) trong này tạo nên một đồng bằng ngập lụt biển tương đương với hệ tầng Vĩnh Phúc của đồng bằng Sông Hồng. - Miền hệ thống trầm tích biển cao bao gồm: Nhóm tướng cát bột sét châu thổ biển thoái (amrHST); tướng sét biển nông (mrHST) 4.2.8. Phức tập S8(Q1 3b-Q2) Tại khu vực đồng bằng sông Hồng trong giai đoạn này ranh giới của phức tập này nằm trên bề mặt sét loang lổ bị phong hóa của giai đoạn biển tiến cực đại của giai đoạn Q1 3a. Phức tập này xác định được 3 miền hệ thống gồm: - Miền hệ thống biển thấp (LST) bao gồm 3 nhóm tướng: Nhóm tướng aluvi gồm cuội sạn được bắt gặp trên lỗ khoan LK30, nhóm tướng châu thổ biển thoái gồm bột, sét chứa cát, nhóm tướng biển gồm sét bột biển nông xen bột sét châu thổ (mt/amrLST). - Miền hệ thống biển tiến (TST) gồm: Nhóm tướng châu thổ biển tiến gồm bột pha cát (amrTST), nhóm tướng biển chủ yếu là bùn sét biển nông (mtTST). - Miền hệ thống biển cao (HST) được phân bố chủ yếu ở đới biển nông ven bờ, trầm tích HST chỉ phân bố đến độ sâu khoảng 10 - 15m nước và kết thúc bằng ranh giới ngoài của trường trầm tích có độ hạt mịn bao gồm tướng bùn biển nông (mrHST). Đối sánh địa tầng Đệ tứ khu vực nghiên cứu (Hình 4.19). Sau khi xem xét và phân tích tài liệu về trầm tích Đệ tứ hiện có ở bể Sông Hồng và các mặt cắt địa chấn nông độ phân giải cao, dựa trên quan điểm về địa tầng phân tập ở bể này đã xác định: Các thành tạo các trầm tích Đệ tứ ở phần đất liền được phân chia thành 4 chu kỳ liên quan với các quá trình biển tiến và biển 23 thoái, phần ngoài khơi thềm lục địa được phân chia làm làm 5 chu kỳ này cũng tương ứng với 5 phức tập (sequences) trầm tích theo quan điểm địa tầng phân tập: Q1 1, Q1 2a, Q1 2b, Q1 3a, Q1 3b-Q2. Hình 4.19. Đối sánh địa tầng trầm tích Đệ tứ bể Sông Hồng phần đất liền và phần thềm lục địa theo địa tầng phân tập Chương 5 TIẾN HÓA TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ BỂ SÔNG HỒNG TRÊN CƠ SỞ ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP 5.1. DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC BIỂN TRONG PLIOCEN-ĐỆ TỨ Dao động mực nước biển chân tĩnh (eustatic) trong Pliocen - Đệ tứ là hệ quả của các giai đoạn băng hà và gian băng xảy ra trên thế giới [60]. Trên cơ sở nghiên cứu tướng đá - cổ địa lý, địa chấn - địa tầng, địa tầng phân tập nhiều nơi trên thế giới, các nhà khoa học thuộc công ty dầu lửa Exxon đã xây dựng đường cong dao động mực nước chân tĩnh toàn cầu từ Trias đến Đệ tứ. Ngoài ra Richard Little đã xác định được các giai đoạn băng hà (B, C, Donau) và gian băng (B-C, C-Donau, Donau-Gunz) trong Pliocen [55]. 5.2. TIẾN HÓA TRẦM TÍCH PLIOCEN - ĐỆ TỨ BỂ SÔNG 24 HỒNG TRÊN CƠ SỞ ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP Trầm tích Pliocen - Đệ tứ bể Sông Hồng trải qua 8 giai đoạn phát triển tương ứng với 8 chu kỳ dao động mực nước biển do ảnh hưởng của 8 giai đoạn băng hà - gian băng trên thế giới: 1. Giai đoạn Pliocen sớm (N2 1) ứng với băng hà B và gian băng B-C. 2. Giai đoạn Pliocen giữa (N2 2) ứng với băng hà C và gian băng C-Donau 3. Giai đoạn Pliocen muộn (N2 3) ứng với băng hà Donau và gian băng Donau-Gunz. 4. Giai đoạn Pleistocen sớm (Q1 1) ứng với băng hà Gunz và gian băng Gunz-Mindel. 5. Giai đoạn Pleistocen giữa, phần sớm (Q1 2a) ứng với băng hà Mindel và gian băng Mindel-Riss. 6. Giai đoạn P