Địa chất đới bờ ( ĐH Quốc Gia HN ) - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

149
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hình thái đới bờ và cách phân loại 3-1. Lời giới thiệu a. Ngay từ thời xa xưa, con người đã biết tới biển cả như là một nguồn sống vô tận, họ bám vào biển để tìm kiếm thức ăn, sử dụng đường biển để vận chuyển hàng hóa và khám phá thế giới. Qua các chuyến hành trình lênh đênh trên đại dương, con người đã tự mình tích lũy những kinh nghiệm đi biển và đúc kết thành vốn kiến thức cơ bản về hải dương học, địa chất, địa mạo biển và địa chất đới...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Địa chất đới bờ ( ĐH Quốc Gia HN ) - Chương 3

Ch¬ng 3 H×nh th¸i ®íi bê vµ c¸ch ph©n lo¹i 3-1. Lêi giíi thiÖu a. Ngay tõ thêi xa xa, con ngêi ®· biÕt tíi biÓn c¶ nh lµ mét nguån sèng v« tËn, hä b¸m vµo biÓn ®Ó t×m kiÕm thøc ¨n, sö dông ®êng biÓn ®Ó vËn chuyÓn hµng hãa vµ kh¸m ph¸ thÕ giíi. Qua c¸c chuyÕn hµnh tr×nh lªnh ®ªnh trªn ®¹i d¬ng, con ngêi ®· tù m×nh tÝch lòy nh÷ng kinh nghiÖm ®i biÓn vµ ®óc kÕt thµnh vèn kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ h¶i d¬ng häc, ®Þa chÊt, ®Þa m¹o biÓn vµ ®Þa chÊt ®íi bê. Ngay tõ nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû 19 vµ 20, c¸c nhµ ®Þa chÊt ®Çu tiªn ®· ®a ra m« t¶ vÒ h×nh th¸i ®íi bê, nguån gèc sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña c¸c d¹ng ®Þa h×nh, vai trß cña c¸c qóa tr×nh ®éng lùc vµ c¸c ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i kh¸c nhau theo nghiªn cøu cña hä. b. PhÇn ®Çu cña ch¬ng nµy, chóng t«i sÏ giµnh ®Ó giíi thiÖu víi b¹n ®äc c¸ch ph©n lo¹i ®íi bê cña Francis Shepard (1973). PhÇn thø hai sÏ lµ nh÷ng m« t¶ cô thÓ vÒ c¸c m«i trêng ®íi bê kh¸c nhau bao quanh bê biÓn níc Mü trªn c¬ së ph¸c th¶o cña Shepard. 3-2. Ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i ®íi Bê biÓn lµ mét m«i trêng tù nhiªn ®a d¹ng vµ phøc t¹p, h×nh d¹ng cña chóng biÕn ®æi liªn tôc vµ kh«ng theo mét sù s¾p ®Æt thèng nhÊt nµo. VËy lµm thÕ nµo ®Ó biÕt ®îc c¬ chÕ h×nh thµnh cña chóng, lµm thÕ nµo ®Ó biÕt ®îc mèi quan hÖ t¬ng t¸c gi÷a con ngêi víi c¸c qóa tr×nh ®íi bê tù nhiªn. §Ó tr¶ lêi nh÷ng c©u hái ®ã chóng ta cÇn mét hÖ thèng ph©n lo¹i ban ®Çu lµm c¬ së cho c¸c híng nghiªn cøu cô thÓ. a. Ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i ®Çu tiªn Lµ c¸ch ph©n lo¹i cña c¸c nhµ ®Þa chÊt, ®îc dùa theo nguån gèc ph¸t sinh. Trong ®ã bê biÓn ®îc chia lµm 3 kiÓu, kiÓu bê h×nh thµnh do sù d©ng cao cña mùc níc, kiÓu bê h×nh thµnh do sù h¹ thÊp cña mùc níc vµ kiÓu bê h×nh thµnh do sù kÕt hîp c¶ hai qóa tr×nh trªn (Dana 1849; Davis 1896; Gulliver 1899; Jãhnon 1919; Sues 1888). b. C¸c ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i ra ®êi sau So víi c¸ch ph©n lo¹i ®Çu, c¸c ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i ra ®êi sau cô thÓ h¬n, chi tiÕt h¬n vµ khoa häc h¬n. Ch¼ng h¹n nh c¸ch ph©n lo¹i ®íi bê cña Cotton (1952), Inman vµ Nordstrom (1971), Shepard (1937), Harola Wanless (1973) vµ Valentin (1952). §a sè c¸c ph©n lo¹i míi ®Òu tËp trung vµo h×nh th¸i bê biÓn, ®íi bê vµ bá qua phÇn ®Þa h×nh ®¸y biÓn, ngo¹i trõ hÖ thèng ph©n lo¹i cña Inman vµ
Nordstrom (1971). §©y lµ mét h¹n chÕ lín cña nh÷ng ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i míi bëi theo ®Þnh nghÜa phÇn bê ngËp níc vµ thÒm lôc ®Þa ®Òu thuéc ®íi bê. §Ó kh¾c phôc, c¸c nhµ khoa häc sau ®ã ®· cè g¾ng bæ sung thªm phÇn ph©n lo¹i riªng cho thÒm lôc ®Þa dùa trªn mét sè ®Æc ®iÓm ®Æc trng, vÝ dô b¶ng ph©n lo¹i thÒm lôc ®Þa cña Shepard (1948; 1977) vµ King (1972). Tuy nhiªn, hai hÖ thèng ph©n lo¹i nµy vÉn cßn rÊt kh¸i qu¸t vµ chung chung, cha cã ®îc c¸c m« t¶ chi tiÕt vµ míi chØ dõng l¹i ë mét sè lo¹i thÒm phæ biÕn vµ tiªu biÓu. c. Ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i ®íi bê theo Francis Shepard Cã lÏ ®©y lµ hÖ thèng ph©n lo¹i kh¸ hoµn chØnh do Shepard ®a ra n¨m 1973 vµ sau ®ã ®· ®îc hiÖu chØnh l¹i nhiÒu lÇn. Trong ®ã, bê biÓn ®îc ph©n chia thµnh nhiÒu thø bËc kh¸c nhau, bËc lín nhÊt lµ theo nguån gèc, bê biÓn ®îc chia thµnh nguyªn sinh vµ thø sinh. Nguyªn sinh lµ c¸c vïng bê ®îc h×nh thµnh chñ yÕu bëi c¸c t¸c nh©n bªn ngoµi kh«ng thuéc ®¹i d¬ng, thø sinh lµ c¸c vïng bê ®îc h×nh thµnh do c¸c qóa tr×nh ®éng lùc biÓn kh¸c nhau. C¸c bËc ®¬n vÞ nhá h¬n ®îc xÐt theo tõng t¸c nh©n cô thÓ, bao gåm c¸c qóa tr×nh ®éng lùc trªn c¹n hoÆc díi níc cã ¶nh hëng lín ®Õn sù ph¸t triÓn cña bê biÓn. ¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p ph©n lo¹i theo Shepard lµ kh¸ chi tiÕt, cho phÐp cã thÓ tæ hîp ®îc phÇn lín c¸c kiÓu bê trªn thÕ giíi. MÆc dï ®íi bê lµ mét khu vùc liªn tôc ph¸t triÓn, song ë ®ã vÉn tån t¹i dÊu vÕt ¶nh hëng do t¸c ®éng cña mét qóa tr×nh nµo ®ã, v× vËy chóng hoµn toµn cã thÓ ®îc ph©n lo¹i (Shepard 1973). B¶ng 3-1 sÏ tr×nh bµy ®Çy ®ñ hÖ thèng ph©n lo¹i cña Shepard ®a ra n¨m 1973. C¸c vïng nghiªn cøu ®îc th¶o luËn trong cuèn s¸ch nµy ®Òu dùa trªn b¶ng ph©n lo¹i nµy. d. HÖ thèng ph©n lo¹i theo c¶nh quan m«i trêng (1) HÖ thèng ph©n lo¹i s«ng Coleman vµ Wright (1971) ®· x©y dùng hÖ thèng ph©n lo¹i chi tiÕt cho c¸c vïng cöa s«ng vµ deltas. (2) HÖ thèng ph©n lo¹i hå vïng B¾c Mü Do cã nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc trng cña mét thñy vùc lín nªn ho¹t ®éng cña c¸c hå ®îc xem lµ nh÷ng vïng bê thu nhá trong c¸c nghiªn cøu vÒ ®íi bê hiÖn ®¹i. V× vËy, Herdendorf (1988) ®· ®a hÖ thèng c¸c hå vµo b¶ng ph©n lo¹i ®íi bê vµ c¸c nhµ khoa häc Canada lµ nh÷ng ngêi ®Çu tiªn ®· øng dông hÖ thèng ph©n lo¹i nµy (Bowes 1989). Mét hÖ thèng ph©n lo¹i kh¸c, ®¬n gi¶n h¬n cña Herdendorf do Stewart vµ Pope x©y dùng n¨m 1992 còng ®îc phæ biÕn réng r·i vµ ®îc ñy ban hîp t¸c quèc tÕ sö dông lµm c¬ së cho c¸c nghiªn cøu vÒ båi xãi mßn ®êng bê.
H×nh 3-1: a. Sù ph©n bè n¨ng lîng vµ c¸c qóa tr×nh vËt lý vïng cöa s«ng; b. §Þnh nghÜa vïng cña s«ng theo Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd (1992); c. Híng vËn chuyÓn trÇm tÝch theo quy m« thêi gian trung b×nh Bảng 3-.1: Hệ thống phân loại đới bờ
Trích từ cuốn ĐỊA CHẤT BIỂN, Mục trích dẫn Francis P.Shepard, xuất bản lần thứ ba 1. Các bờ nguyên thủy có cấu tạo ban đầu không chịu ảnh hưởng của các qúa trình biển a. Bờ bào mòn đựợc hình thành do qúa trình bào mòn bề mặt và bị nhấn chìm một phần do sự dâng cao của mực nước sau băng hà (có hoặc không có qúa trình hạ lún vỏ trái đất) hoặc bị ngập lụt do tuyết tan từ các thung lũng lân cận. (1)Bờ Ria (thung lũng sông bị sụt chìm ). Được nhận biết qua các vùng cửa sông nước nông khía sâu vào đất. Chúng có thiết diện ngang hình chữ V và độ dốc nghiêng về phía biển, trừ những nơi có các bar cát chắn ngang cửa sông. 3-3 (a) Bờ dạng răng cưa có hình dáng giống múi khế do tác động xói mòn của sông qua các tầng trầm tích nằm ngang hoặc có thành phần đồng nhất. (b)Bờ dạng mắt cáo được hình thành do sóng xói mòn tầng trầm tích nằm nghiêng hoặc có độ rắn chắc không đồng đều. (2) Bờ bào mòn và sụt chìm do băng hà. Nhận biết bằng dạng răng cưa bị khoét sâu với rất nhiều đảo. Nước ở đây sâu (thường trên 100mét) và các vịnh có mặt cắt hình chữ U, trong đó vùng trong vịnh sâu hơn vùng cửa sông. Các thung lũng treo và sườn thường song song và khá thẳng, ngược với các bờ kiểu Ria. Hầu hết các bờ đóng băng đều có vịnh với các đặc tính trên đây. 3-4 (a) Bờ kiểu vịnh hẹp (fjord). Được hình thành do sự xuyến cắt của các lạch triều hẹp qua vùng bờ có các dạng địa hình g đồi núi. (b) Bờ máng băng hà. Các bờ này có dạng răng cưa thưa, rộng tựa như ở các vùng eo biển Cabot, vịnh St.Lawrence hoặc eo biển Juan de Fuca. (3) Địa hình carst ngập nước. Đó là các vịnh với các hố sụt hình bầu dục. Kiểu bờ ít đặc trưng này xuất hiện cục bộ ở một vài nơi như ở dọc bờ tây Florida phía bắc Tarpon Springs, bờ đông biển Adriatic, và dọc miền bờ Asturias ở bắc Tây Ban Nha. b. Các bờ trầm tích lộ thiên. (1) Các bờ trầm tích sông. Phần lớn được hình thành do lắng đọng trầm tích sông làm mở rộng đới bờ từ khi mực nước biển sau băng hà dâng lên chậm hơn. (a) Bờ Delta (I) Bờ dạng chân chim, miền hạ lưu châu thổ Misisipi. (II) Bờ dạng vách đứng, miền tây châu thổ Misisipi, châu thổ sông Rhone. (III) Bờ dạng cổng vòm, châu thổ sông Nile. (IV) Bờ dạng mũi nhô, châu thổ sông Tiber. (V) Các châu thổ sông bị chìm ngập một phần với các tàn dư đê bồi tự nhiên tạo thành các đảo 4-3 (b) Bờ delta phức hợp. Khi một loạt các châu thổ cùng tạo thành một đoạn bờ dài, như sườn bắc Alaska kéo dài từ phía đông Point Barrow đến Mackenzie
(c) Bờ tích tụ nón bồi tích aluvi được nắn thẳng bởi qúa trình xói lở do sóng (2) Bờ trầm tích băng hà. (a) Bờ trầm tích băng hà bị nhấn chìm một phần. Loại bờ này thường khó có thể nhận biết nếu không có khảo sát thực địa để tìm hiểu nguồn gốc của trầm tích băng. Bờ kiểu này thường bị biến đổi do xói mòn và được bồi đắp bởi các quá trình biển, thí dụ, các bờ ở Long Island. (b) Bờ các trầm tích drumlins phần nào bị nhấn chìm. Được xác định trên bản đồ địa 3-6 hình qua ranh giới hình elip trên lục địa và đảo với các đường bờ hình bầu dục, thí dụ, bờ ở cảng Boston và tây Ireland (Guicher,1965) (c) Bờ phần nào bị nhấn chìm với các đặc điểm di chuyển trầm tích. (1) Các bờ trầm tích phong thành. Thường rất khó khẳng định một bờ được hình thành từ vật liệu do gió đưa tới, song, có nhiều bờ cấu thành từ các cồn cát và chỉ có một ít riềm hẹp là cát biển. (a) Bờ có cồn cát di chuyển. Sườn dốc khuất gió của cồn cát di chuyển trên bãi biển. (b) Bờ có cồn cát. Khi các cồn cát được tiếp giáp với bãi biển. (c) Bờ có cồn cát hóa thạch. Khi các cồn cát đã được cố kết rắn chắc (eolianite, đá phong thành) tạo thành bờ với các vách đứng. 3-7 (4) Các bờ trầm tích trượt lở. Nhận biết bằng các khối đất lồi lên trên bề mặt và bằng địa hình trượt đất. c. Các bờ núi lửa. (1) Bờ dòng chảy dung nham. Nhận biết trên bản đồ bằng các ranh giới hình chóp nón, bằng đường bờ lồi, hoặc bằng các sườn hình chop nón kéo dài từ đất liền ra o o và chìm dưới nước. Sườn thường dốc từ 10 đến 30 trên và dưới mực nước biển. Phổ biến ở các đảo đại dương. (2) Các bờ Tephra thấy sở các vùng đá núi lửa bị vỡ vụn. Địa hình hơi lồi lên một chút, song bị sóng xói mòn làm biến đổi nhanh hơn so với các bờ dòng chảy dung nham. (3) Các bờ núi lửa sụt lở hay núi lửa bùng nổ. Trên ảnh hàng không và bản đồ nhận 3-8 biết bằng địa hình lõm của các miệng núi lửa. d. Các bờ được định hình bằng các chuyển động kiến tạo. (1) Các bờ kiểu đứt gãy. Nhận biết trên bản đồ bằng các sườn đất dốc và tương đối thẳng ở dưới biển; chân và đỉnh sườn có địa hình góc cạnh. (2) Các bờ kiểu nếp uốn. Khó nhận biết trên bản đồ, song rất có thể tồn tại. (3) Các bờ xâm nhập trầm tích. (a). Các vòm muối. Đôi khi xuất hiện các đảo hình bầu dục. Thí dụ ở vịnh Persic. (b). Các tích tụ bùn. Các đảo nhỏ được hình thành do bùn trượt xảy ra ở vùng kề cận các lạch triều ở châu thổ Misisipi. e. Các bờ băng hà. Các kiểu băng hà khác nhau tạo thành các bờ rộng
lớn , đặc biệt ở Bắc cực. II. Các bờ thứ sinh. Được định hình đầu tiên bằng các tác nhân biển hoặc sinh vật biển, đó có thể là hoặc không là các bờ nguyên thủy trước khi được biển định hình. a. Các bờ do sóng xói mòn. (1) Các vách đứng do sóng đánh nắn thẳng. Nối tiếp bởi một đáy biển dốc thoải, ngược lại với các bờ đứt gãy thường dốc nhiều hơn. (a) Các bờ cắt vào vật liệu đồng nhất. 3-8 (b) Các bờ kiểu vách đứng kéo dài theo đường phương. Khi các lớp đá cứng uốn nếp có đường phương gần song song với bờ thì sự xói mòn sẽ tạo thành đường bờ thẳng. (c) Các đường bờ kiểu đứt gãy. Khi một đứt gãy cổ bị bào mòn để lộ ra lớp đá cứng và khi sóng bào mòn phần đá mềm ở một phía thì sẽ tạo thành một bờ thẳng. (d) Các đường bờ kiểu bậc thềm do sóng tạo thành được nâng cao. Được tạo thành khi các vách đứng hoặc các bậc thềm do sóng tạo thành được hoạt động tân kiến tạo nâng lên trên mức mà sóng ngày nay có thể xói mòn. (e) Các đường bờ kiểu bậc thềm do sóng tạo thành được hạ thấp. Được tạo thành khi các bậc thềm do sóng tạo thành được hoạt động tân kiến tạo làm chìm sâu, hoặc khi các vách đứng chìm sâu dưới mực nước biển. (2) Các bờ bị sóng xói mòn trở nên không đều đặn. Không như các bờ dạng chân chim ở chỗ các vịnh không ăn sâu vào đất liền. (a) Các đường bờ ăn sâu vào đất liền. Khi tập hợp các lớp đá cứng và mềm xen kẽ nhau và cắt đường bờ dưới một góc; kiểu bờ này không luôn luôn phân biệt được với kiểu bờ mắt cáo. (b) Các đường bờ dị tướng. Khi sóng xói mòn bờ khoét sâu vào các đới mềm yếu để tạo ra đường bờ không đều đặn. b. Các bờ trầm tích biển. Các bờ phát triển nhờ sóng và các dòng chảy. (1) Các bờ chắn. (a) Các bờ chắn. Một dải cát đơn lẻ. (b) Các đảo chắn. Phức hợp các dải cát, cồn cát và các bãi rửa tràn. (c) Các doi chắn. Nối tiếp với đất liền. (d) Các vịnh khuất. Các doi cát hoàn toàn che chắn kìn vịnh. (e) Các nón trầm tích rửa tràn. Sự mở rộng các đảo chắn về phía lagoon do sóng bão gây ra. 3-9 (2) Các mũi đất hình cánh cung. Các mỏm nhô lớn hình cánh cung. Thí dụ là các bờ biển ở mũi Hatteras và mũi Canaveral. (3) Các đồng bằng bãi biển. Các đồng bằng cát phân biệt với các đảo chắn ở chỗ chúng không có các lagoon ở bên trong. (4)Các bãi bùn phẳng hoặc các đầm lầy nước mặn. Được tạo thành dọc châu thổ hoặc các bờ thấp khác khi độ dốc ở ngoài khơi nhỏ tới mức không thể tạo thành
sóng xô. c. Các bờ do sinh vật tạo thành. (1) Các bờ san hô ám tiêu. Đó là các dải đá vôi ám tiêu do san hô hay rong tảo tạo thành. Phổ biến ở vùng nhiệt đới. Thông thường các dải đá vôi ám tiêu viền quanh và che chắn bờ phát triển ở phía trong và được sóng chất đống lên. 3-10 (a) Các bờ kiểu đá vôi ám tiêu viền riềm. Các dải đá vôi ám tiêu tạo thành bờ biển. (b) Các bờ kiểu đảo chắn. Các dải đá vôi ám tiêu tách biệt khỏi bờ bằng một 3-11 lagoon. (c) Các bờ kiểu dải đá vôi ám tiêu hình vòng tròn. Các đảo san hô ây quanh lagoon. (d) Các bờ kiểu dải đá vôi ám tiêu được dâng cao. Được hình thành khi các dải đá vôi ám tiêu tạo thành các bậc hay các bãi bằng cao nhô lên ngay trên mặt bờ. 3-12 (2) Các bờ kiểu dải đá vôi serpulid. Từng đoạn ngắn của bờ có thể được tạo thành bởi các ống vỏ vôi của trùng serpulid được gắn kết lại thành đá hoặc thành các đoạn bờ biển dọc theo đường bờ. Cũng chủ yếu gặp ở miền nhiệt đới. (3) Các bờ đá vôi vỏ sò. Khi các dải đá vôi vỏ sò được tạo thành dọc bờ và các vỏ sò được sóng đánh chất đống thành các lũy chắn. (4) Các bờ kiểu rừng đước. Khi cây đước cắm rễ trong vùng nước nông của vịnh và trầm tích lắng đọng quanh bộ rễ này cao lên đến mặt nước biển, đó là phương thức mở rộng bờ. Đây cũng là các quá trình phổ biến ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. (5) Các bờ kiểu đồng cỏ đầm lầy. Ở các vùng khuất nẻo khi cỏ đầm lầy nước mặn có thể mọc ở vùng nước nông, và cũng như rừng đước, chúng có thể giữ lại trầm tích và nhờ đó mở rộng thêm miền đất liền. Số lớn kiểu bờ này còn có thể được gọi là các miền bãi bùn phẳng hay đầm lầy nước mặn. 3-3 . Vïng bê cã cöa s«ng sôt ch×m vµ vïng cöa s«ng * (* trong phÇn nµy chóng t«i cã sö dông c¸c tµi liÖu cña Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd- 1992). a. Lêi giíi thiÖu. Cã thÓ nãi nh÷ng nghiªn cøu cña c¸c nhµ khoa häc vÒ ®Æc tÝnh hãa häc vµ sinh häc c¸c vïng cöa s«ng lµ kh¸ dåi dµo vµ phong phó. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ®· xuÊt hiÖn thªm nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu míi tËp trung vµo c¸c vÊn ®Ò « nhiÔm cöa s«ng vµ ¶nh hëng cña m«i trêng cña s«ng ®èi víi c¸c hÖ sinh vËt thñy sinh nh c¸ vµ nhiÒu loµi h¶i s¶n kh¸c. Cã thÓ lÊy sù suy gi¶m s¶n lîng khai th¸c hµu ë vÞnh Chesapeake lµm vÝ dô, trong vßng 20 n¨m gÇn ®©y do ¶nh hëng cña lîng chÊt th¶i c«ng nghiÖp vµ níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y vµ khu ®« thÞ ®æ ra c¸c vïng cöa s«ng ®· lµm hñy ho¹i m«i trêng sèng cña c¸c loµi hµu ven bê nhiÒu c d©n lµm nghÒ ®¸nh b¾t hµu ë Chesapeake bÞ thÊt nghiÖp. V× vËy, chóng ta kh«ng nªn chØ chó träng vµo c¸c nghiªn cøu mang tÝnh chÊt
th¬ng m¹i mµ cÇn ph¶i trang bÞ thªm c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n kh¸c nh cÊu tróc ®Þa chÊt, ®Þa m¹o vïng cöa s«ng ®Ó lµm c¬ së cho viÖc duy tr× vµ b¶o vÖ c¸c vïng ®Êt nhËy c¶m nh÷ng chøa ®ùng nhiÒu tiÒm n¨ng kinh tÕ nµy (Nichols vµ Biggs 1985). Tuy nhiªn, cöa s«ng kh«ng ®¬n thuÇn lµ mét m«i trêng ®ång nhÊt, chóng lµ sù kÕt hîp nhiÒu m«i trêng sinh th¸i kh¸c nhau, trong ®ã bao gåm c¸c vòng vÞnh, ®Çm ph¸, b·i triÒu, rõng ngËp mÆn…. Vµ ®©y còng lµ c¸c hÖ sinh th¸i thêng gÆp ë phÇn lín (80-90%) c¸c vïng bê níc Mü ven §¹i T©y D¬ng vµ vÞnh biÓn Mexico (Emery 1967). b. C¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu §¸ng tiÕc lµ trong cuèn s¸ch nµy, chóng t«i chØ cã thÓ tr×nh bµy mét c¸ch kh¸i qu¸t vÒ c¸c qóa tr×nh ®éng lùc cöa s«ng vµ c¬ chÕ trÇm tÝch cña chóng. Nhng ®Ó gióp b¹n ®äc cã ®iÒu kiÖn t×m hiÓu s©u vÒ c¸c vÊn ®Ò ®Þa chÊt, ®Þa m¹o vïng cöa s«ng vµ c¸c c¸ch ph©n lo¹i, phÇn nµy chóng t«i sÏ giµnh ®Ó giíi thiÖu mét sè c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu tiªu biÓu ®· ®îc c«ng nhËn liªn quan ®Õn c¸c vïng cöa s«ng. - C¸c nghiªn cøu vÒ ®Þa chÊt, ®Æc ®iÓm hãa häc vïng cöa s«ng cña Nichol vµ Biggs (1985). - C¸c nghiªn cøu tæng qu¸t cña Dyer (1979) vµ Nelson (1972). - §éng lùc c¸c qóa tr×nh trÇm tÝch cña Metha (1986). - VËt lý häc vïng cöa s«ng cña Van de Kreeke (1986). - Tæng hîp c¸c nghiªn cøu tõ n¨m 1950 ®Ïn n¨m 1960 cña Lauff (1967). c. Ph©n lo¹i vïng cöa s«ng Cã nhiÒu c¸ch ph©n lo¹i kh¸c nhau ®· ra ®êi, trong ®ã chñ yÕu dùa vµo mét sè c¸c ®Æc ®iÓm ®Æc trng nh ®Þa m¹o, thuû v¨n, trÇm tÝch, ®é muèi, c¸c hÖ sinh th¸i vµ mét sè yÕu tè m«i trêng kh¸c. §Ó t×m hiÓu cô thÓ, b¹n ®äc cã thÓ tham kh¶o c«ng tr×nh nghiªn cøu cña Hume vµ Herdendorf (1988). Trong cuèn s¸ch nµy, chóng t«i cã sö dông c¸c ®Þnh nghÜa theo quan ®iÓm ®Þa chÊt vÒ c¸c nguån cung cÊp trÇm tÝch cöa s«ng ven biÓn. d. Mét sè c¸c ®Þnh nghÜa th«ng dông Cöa s«ng lµ mét thñy vùc chøa níc n»m ë phÇn h¹ lu cña c¸c thung lòng s«ng, n¬i kh«ng cã c¸c vïng ®ång b»ng ch©u thæ réng lín. Theo ®Þnh nghÜa ®¬n gi¶n, cöa s«ng lµ khu vùc níc biÓn bÞ pha lo·ng bëi níc ngät ®îc ®a tõ lôc ®Þa ra theo c¸c dßng ch¶y kh¸c nhau (Pritchard 1976). §é muèi trung b×nh vïng cöa s«ng dao ®éng tõ 0.1%o ®Õn 35%o (h×nh 3-1). Tuy nhiªn, ®Þnh nghÜa nµy cha ®a ra ®îc giíi h¹n râ rµng cña vïng cöa s«ng. C¸c ph©n tÝch cña Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd (1992) cho thÊy vai trß cña c¸c qu¸ tr×nh t¬ng t¸c s«ng biÓn lµ mét thuéc tÝnh kh«ng thÓ thiÕu trong ®êi sèng cña mét vïng cöa s«ng. V× vËy, hä ®· ®a ra nh÷ng ®Þnh nghÜa míi vÒ cöa s«ng dùa trªn c¸c nghiªn cøu ®Þa chÊt nh sau :
...cöa s«ng lµ phÇn ®æ ra biÓn n»m ë h¹ lu cña thung lòng s«ng, n¬i tiÕp nhËn hai nguån trÇm tÝch s«ng, biÓn vµ thêng xuyªn chÞu ¶nh hëng cña thñy triÒu, sãng vµ c¸c qóa tr×nh ®éng lùc cña s«ng. Giíi h¹n vÒ phÝa ®Êt liÒn lµ n¬i c¸c lìi triÒuch¹m tíi, giíi h¹n vÒ phÝa biÓn lµ s«ng b¾t ®Çu ®æ ra biÓn. e. Qóa tr×nh tiÕn hãa theo thêi gian (1) C¸c vïng cña s«ng còng gièng nh c¸c hÖ thèng ®íi bê kh¸c lu«n cã sù biÕn ®éng thêng xuyªn. VÞ trÝ cöa s«ng ®æ ra biÓn lµ khu vùc tr¶i qua nhiÒu biÕn ®éng ®Þa chÊt nhÊt theo c¸c pha kh¸c nhau (h×nh 3-2). Khi luîng trÇm tÝch lín, tèc ®é cña mùc níc d©ng nhá, vïng cöa s«ng sÏ bÞ vïi lÊp. Cã ba d¹ng thµnh t¹o ®íi bê liªn quan ®Õn sù c©n b»ng trÇm tÝch gi÷a s«ng vµ biÓn. NÕu trÇm tÝch s«ng chiÕm u thÕ, sÏ xuÊt hiÖn c¸c vïng ®ång b»ng delta lÊn biÓn. NÕu nguån trÇm tÝch biÓn chiÕm u thÕ qóa tr×nh bµo mßn, n¾n chØnh ®êng th× bê sÏ ph¸t triÓn, kÕt qu¶ lµ sù h×nh thµnh cña c¸c b·i r×a hoÆc b·i lÇy (strand plains) khi n¨ng nîng sãng chiÕm u thÕ hoÆc b·i triÒu khi n¨ng lîng thñy triÒu chiÕm u thÕ. Trong trêng hîp, tèc ®é d©ng cña mùc níc t¨ng nhanh, c¸c vïng thung lòng s«ng cã thÓ bÞ ngËp ch×m vµ nhiÒu cöa s«ng míi ®îc h×nh thµnh (h×nh 3-2). (2) Trong mét sè ®iÒu kiÖn m«i trêng nhÊt ®Þnh, ch¼ng h¹n khi mùc níc biÓn t¨ng cao vµ nguån cung cÊp trÇm tÝch c©n b»ng, chóng ta cã thÓ khã ph©n biÖt ®îc vïng cöa s«ng víi vïng delta. Theo gîi ý cña Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd (1992), dùa vµo c¸c híng vËn chuyÓn trÇm tÝch ®¸y cã thÓ cho thÊy sù kh¸c nhau c¬ b¶n gi÷a hai khu vùc nµy. Víi c¸c vïng cöa s«ng, c¸c dßng trÇm tÝch thêng uèn khóc ngo»n ngÌo, võa cã híng ra biÓn, võa cã híng vµo bê, víi c¸c vïng delta, dßng trÇm tÝch ®¸y Ýt uèn khóc h¬n vµ chØ tån t¹i mét híng ra biÓn . f. CÊu tróc ®Þa m¹o ®Æc trng Theo ®Þnh nghÜa míi khi lîng cung cÊp trÇm tÝch nhá h¬n tèc ®é t¨ng cao côc bé cña mùc níc, c¸c vïng cöa s«ng sÏ bÞ sôt ch×m vµ tÝch tô c¸c trÇm tÝch lôc ®Þa vµ biÓn. Nh chóng ta ®· biÕt, qóa tr×nh trÇm tÝch vïng cöa s«ng lµ kÕt qu¶ t¬ng t¸c gi÷a n¨ng lîng sãng, thñy triÒu vµ dßng ch¶y s«ng. V× vËy, t¹i tÊt c¶ c¸c vïng cöa s«ng ®Òu lu«n tån t¹i hai qóa tr×nh sãng vµ thñy triÒu. Dùa vµo mèi t¬ng quan n¨ng lîng cña chóng, ngêi ta cã thÓ ®îc ph©n vïng cña s«ng thµnh 3 ®íi nh sau (h×nh 3-1) : (1) §íi bªn ngoµi lµ n¬i c¸c qóa tr×nh ®éng lùc biÓn chiÕm u thÕ(vÝ dô nh sãng vµ dßng ch¶y thñy triÒu). Díi t¸c ®éng cña dßng ch¶y, c¸c h¹t trÇm tÝch th« ®îc ®a vµo vïng cöa s«ng qua ®íi ngoµi. (2) §íi trung t©m lµ khu vùc cã n¨ng lîng thÊp do c¸c qóa tr×nh sãng vµ thñy triÒu c©n b»ng víi qóa tr×nh s«ng. §©y lµ vïng héi tô cña c¸c m¹ng líi vËn chuyÓn trÇm tÝch vµ cã cÊp h¹t mÞn. (3) §íi bªn trong lµ n¬i chÞu t¸c ®éng chÝnh cña c¸c qóa tr×nh ®éng lùc s«ng, cã giíi h¹n më réng vÒ phÝa thîng lu n¬i s«ng cßn chÞu ¶nh hëng cña thñy
triÒu. C¸c dßng trÇm tÝch ®¸y trong khu vùc nµy cã híng di chuyÓn vÒ phÝa biÓn. H×nh 3-2 : Qóa tr×nh tiÕn hãa vïng cöa s«ng theo nh÷ng biÕn ®æi cña nguån cung cÊp trÇm tÝch vµ tèc ®é ®ao ®éng cña mùc níc (theo quan ®iÓm cña Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd,1992)
H×nh 3-3 : C¸c d¹ng ®Þa h×nh vïng cöa s«ng (a) cöa s«ng sãng chiÕm u thÕ; (b) cöa s«ng thñy triÒu chiÕm u thÕ (chØnh lý tõ Dalrymple, Zailin vµ Boyd, 1992) g. YÕu tè n¨ng lîng vµ cÊu tróc trÇm tÝch (1) Vïng cöa s«ng sãng chiÕm u thÕ (a) KiÓu vïng nµy ®îc ®Æc trng bëi n¨ng lîng sãng cao h¬n n¨ng lîng thñy triÒu. Do t¸c ®éng cña c¸c qóa tr×nh trÇm tÝch däc bê vµ gÇn bê, nhiÒu d¹ng ®Þa h×nh ®îc h×nh thµnh nh bar c¸t, bar ngÇm, doi c¸t g¾n kÕt (h×nh 3-3a). C¸c d¹ng ®Þa h×nh nµy cã t¸c dông ng¨n c¶n vµ gi¶m bít n¨ng lîng sãng khi
chóng x©m nhËp vµo ®íi trung t©m. T¹i nh÷ng khu vùc cã dao ®éng thñy triÒu thÊp vµ thÓ tÝch triÒu nhá, c¸c dßng triÒu kh«ng ®ñ kh¶ n¨ng ®Ó duy tr× c¸c l¹ch níc, sau nh÷ng con b·o lín, nhiÒu cöa triÒu cã thÓ bÞ ®ãng l¹i t¹o thµnh nh÷ng vòng vÞnh nhá ven bê. Sù ph©n dÞ cña c¸c trÇm tÝch thÓ hiÖn kh¸ râ nÐt ë 3 ®íi, vïng gÇn thung lòng s«ng lµ c¸c h¹t trÇm tÝch th« do s«ng t¶i ra, phÇn trung t©m lµ c¸c trÇm tÝch h¹t mÞn vµ ë phÇn s«ng ®æ ra biÓn lµ c¸c trÇm tÝch th« tõ biÓn ®a vµo. C¸c thÓ trÇm tÝch biÓn ®îc h×nh thµnh trong ®íi cã n¨ng lîng sãng chiÕm u thÕ thêng t¹o nªn c¸c d¹ng ®Þa h×nh nh bar ch¾n vµ cöa triÒu, trong trêng hîp n¨ng lîng thñy triÒu chiÕm u thÕ vµ æn ®Þnh, c¸c trÇm tÝch sÏ ®îc tÝch tô thµnh c¸c vïng delta ngËp níc (Hayes 1980). (b) ë phÇn l©n cËn thung lòng s«ng, do qóa tr×nh l¾ng ®äng cña c¸c trÇm tÝch c¸t sái do s«ng t¶i ra ®· h×nh thµnh d¹ng ®Þa h×nh delta mòi vÞnh. NÕu ®íi trung t©m lµ mét vòng vÞnh lu th«ng níc th× c¸c trÇm tÝch tíng bïn c¸t vµ vËt chÊt h÷u c¬ h¹t mÞn sÏ ®îc trÇm ®äng ë ®Ønh cña c¸c mòi vÞnh nµy. KÕt qu¶ qóa tr×nh nµy lµ sù thµnh t¹o d¹ng ®Þa h×nh delta dÞch chuyÓn, gièng víi d¹ng ®Þa h×nh delta t¹i c¸c vïng bê delta biÓn tiÕn (phÇn thuËt ng÷ liªn quan ®Õn delta vµ cÊu tróc cña chóng sÏ ®îc ®Ò cËp ë ch¬ng 4). §èi víi vïng cöa s«ng níc n«ng hoÆc ®ang bÞ lÊp ®Çy, kh«ng cã vòng vÞnh lu th«ng níc nhng thay vµo ®ã lµ vïng ®Çm lÇy ngËp mÆn bÞ chia c¾t nh»ng nhÞt bëi c¸c l¹ch níc triÒu. (2) Vïng cöa s«ng thñy triÒu chiÕm u thÕ (a) T¹i c¸c vïng cøa s«ng thñy triÒu chiÕm u thÕ, n¨ng lîng cña dßng triÒu bao giê còng lín h¬n n¨ng lîng sãng vµ d¹ng ®Þa h×nh ®Æc trng lµ c¸c tÝch tô xu«i theo dßng ch¶y (h×nh 3-3). MÆc dï ®©y lµ d¹ng ®Þa h×nh cã kÝch thíc nhá, nhng chóng còng gãp phÇn lµm tiªu tan n¨ng lîng sãng b¶o vÖ c¸c ®íi n»m bªn trong cña vïng cña s«ng. Qóa tr×nh x©m nhËp cña dßng triÒu t¹i vïng cöa s«ng h×nh phÔu thêng xuyªn bÞ dån nÐn do sù ph¸t triÓn cña c¸c d¹ng ®Þa h×nh tÝch tô, v× vËy vËn tèc di chuyÓn cña chóng kh«ng ngõng t¨ng cho ®Õn khi hiÖu øng d sinh ra do qóa tr×nh héi tô ®îc c©n b»ng bëi qóa tr×nh ma s¸t ®¸y vµ hiÖu øng nµy ®îc gäi lµ Hypersynchronos (Nichols vµ Biggs, 1985). Nhê ¶nh hëng cña lùc ma s¸t ®¸y, n¨ng lîng dßng triÒu gi¶m dÇn, thËm chÝ b»ng 0 khi chóng cµng lÊn s©u vµo vïng cöa s«ng. (b) Víi vïng cöa s«ng sãng chiÕm u thÕ, n¨ng lîng cña s«ng bÞ gi¶m dÇn khi tiÕn ra biÓn. T¹i vÞ trÝ n¨ng lîng s«ng vµ thñy triÒu b»ng nhau ®îc gäi lµ ®iÓm c©n b»ng víi gi¸ trÞ tæng n¨ng lîng lu«n ®¹t cùc tiÓu. Víi vïng cña s«ng thñy triÒu u thÕ, møc gi¸ trÞ nµy cao h¬n nhiÒu v× vËy sù ph©n dÞ c¸c tíng trÇm tÝch ®îc thÓ hiÖn kh¸ râ rµng. Däc c¸c l¹ch triÒu lµ tíng trÇm tÝch c¸t, b·i triÒu vµ ®Çm lÇy hai bªn cöa s«ng lµ tíng bïn (h×nh 3-3b). §íi trung t©m, n¬i cã qu¸ tr×nh n¨ng lîng thÊp, d¹ng ®Þa ®×nh phæ biÕn thêng gÆp lµ thung lòng s«ng-thñy triÒu uèn khóc, bao quanh lµ c¸c b·i båi liªn tôc bÞ biÕn ®æi. (c) D¹ng ®Þa h×nh delta mòi vÞnh thêng Ýt xuÊt hiÖn ë ®íi bªn trong cña vïng cöa s«ng thñy triÒu chiÕm u thÕ, thay vµo ®ã lµ thung lòng s«ng kÕt hîp víi c¸c l¹ch triÒu nhá cã híng v¬n ra biÓn.
(3) Vïng cöa s«ng hçn hîp (a) Ho¹t ®éng chuyÓn tiÕp cña sãng vµ thñy triÒu. Khi n¨ng lîng thñy triÒu lín h¬n n¨ng lîng sãng, chóng sÏ t¹o ra mét l¹ch triÒu xuyªn c¾t c¸c bar ch¾n n»m ë cøa s«ng ®ång thêi t¹o nªn c¸c d¹ng ®Þa h×nh tÝch tô míi n»m xu«i theo hai r×a cña con l¹ch. Nhê n¨ng lîng hçn hîp ®íi trung t©m vïng cöa s«ng, c¸c trÇm tÝch c¸t biÓn theo c¸c kªnh vËn chuyÓn ngµy cµng tiÕn s©u vµo lôc ®Þa biÕn c¸c vïng ®Çm lÇy ven s«ng thµnh ®Çm lÇy ngËp mÆn, tíng bïn sang tíng bïn c¸t. (b) T¸c ®éng cña dao ®éng triÒu. Giíi h¹n bªn trong cña vïng cöa s«ng ®îc x¸c ®Þnh dùa trªn vÞ trÝ thung lòng s«ng cßn chÞu t¸c ®éng cña thñy triÒu. V× vËy ®é dèc ®Þa h×nh ®íi bê vµ dao ®éng cña thñy triÒu lµ hai yÕu tè quyÕt ®Þnh chiÒu dµi cña vïng cöa s«ng (Dalrymple, Zailin vµ Boyd, 1992). Cöa s«ng cµng dµi nÕu ®é dèc ®Þa h×nh nhá vµ ®ao ®éng triÒu t¹i ®ã lín. (c) ¶nh hëng cña h×nh th¸i thung lòng s«ng. §Æc ®iÓm h×nh th¸i thung lòng s«ng vµ cÊu tróc ®Þa chÊt cña nã cã ¶nh hëng lín ®Õn kÝch thíc vïng cöa s«ng vµ thµnh phÇn trÇm tÝch. §iÒu nµy thÓ hiÖn râ rÖt nhÊt trong giai ®o¹n ®Çu khi s«ng b¾t ®Çu qóa tr×nh båi lÊp vµ c¸c qóa tr×nh xãi mßn, båi tô cha lµm thay ®æi cÊu tróc ®Þa chÊt ban ®Çu cña lßng s«ng v× sù khuyÕch ®¹i cña sãng – thñy triÒu rÊt Ýt khi x¶y ra ë vïng thung lòng s«ng ®ång nhÊt (Nichols vµ Biggs 1985). C¸c vïng cöa s«ng h×nh thµnh trong giai ®o¹n nµy phÇn lín thuéc d¹ng sãng chiÕm u thÕ, vÝ dô nh vÞnh Chesapeake víi hÖ thèng c¸c phô lu ph¸t triÓn. Tuy nhiªn, víi c¸c vïng cöa s«ng cã d¹ng h×nh phÔu th× c¸c qóa tr×nh triÒu sÏ chiÕm u thÕ hoÆc hypersynchronous (vÝ dô nh vïng cöa s«ng Gironde cña Ph¸p) (d) CÊu t¹o ®Þa chÊt. §é dèc ®Þa h×nh ®íi bê lµ mét phÇn cña kiÕn t¹o m¶ng ®îc xem lµ cã vai trß quyÕt ®Þnh tíi thÓ tÝch vïng cöa s«ng. Víi c¸c bê biÓn cã ®é dèc nhá nh vïng bê ë c¸c r×a thô ®éng, sù d©ng cao cña mùc níc sÏ t¹o ra vïng cöa s«ng cã thÓ tÝch lín. Ngîc l¹i víi bê biÓn cã ®é dèc lín nh c¸c bê n»m trªn r×a tÝch cùc, qóa tr×nh d©ng cao cña mùc níc sÏ dÉn ®Õn sù h×nh thµnh c¸c vïng cöa s«ng cã thÓ tÝch nhá, vÝ dô nh vïng bê Th¸i B×nh D¬ng cña níc Mü (Boyd, Dalrymple vµ Zaitlin, 1992). 3-4. Bê biÓn trÇm tÝch b¨ng hµ Vµo thêi Pleistocen, nhiÒu phÇn lôc ®Þa bÞ bao phñ bëi nh÷ng khèi b¨ng lín nh Antarctic vµ Greenland. Do ¶nh hëng cña sù biÕn ®æi khÝ hËu, trong suèt thêi gian dµi tån t¹i cña b¨ng hµ, lóc cùc lóc suy ®· ¶nh hëng lín ®Õn sù biÕn ®æi h×nh th¸i cña c¸c vïng ven bê n»m ë vÜ ®é b¾c. DÊu vÕt cña c¸c thêi kú b¨ng hµ kh¸c nhau nµy ®Õn nay vÉn cã thÓ t×m thÊy ë c¸c vïng bê biÓn phÝa b¾c vµ trªn thÒm lôc ®Þa mÆc dï nhiÒu khu vùc ®· bÞ ph¸ hñy vµ biÕn ®æi bëi c¸c qóa tr×nh ®Þa chÊt biÓn. a. Qóa tr×nh xãi mßn vµ cung cÊp trÇm tÝch
C¸c t¶ng b¨ng bao giê còng mang theo mét lîng vËt chÊt nhÊt ®Þnh, trong ®ã bao gåm hçn hîp c¸c m¶nh vôn trÇm tÝch mµ chóng bµo mßn ®îc trªn bÒ mÆt ®Þa h×nh trong qóa tr×nh di chuyÓn chóng. Víi nh÷ng khèi b¨ng lín vµ nÆng, t¸c ®éng bµo mßn diÔn ra kh¸ m¹nh mÏ vµ chi phèi sù biÕn ®æi cña c¸c d¹ng ®Þa h×nh trªn mét diÖn tÝch lín hµng ngh×n km, nhÊt lµ trong thêi Pleistocen. (1) D¹ng thung lòng Fio §©y lµ d¹ng ®Þa h×nh xãi mßn b¨ng hµ lín t¹o thµnh c¸c ®Þa hµo b¨ng hµ sôt ch×m c¾t s©u vµo ®êng bê biÓn cña Alaska, Na-uy, Chilª, Xibirª, Greenland vµ Canada (h×nh 3-4). Do cã ®é s©u lín, c¸c thung lòng ®Þa hµo nµy nhanh chãng bÞ níc biÓn x©m nhËp trong thêi kú biÓn tiÕn Holocen. DÊu vÕt cßn l¹i ®Õn ngµy nay cña chóng lµ c¸c ®Þa hµo h×nh ch÷ U n»m gi÷a vïng thung lòng cña nói b¨ng. (2) B¨ng tÝch Khi c¸c t¶ng b¨ng dÞch chuyÓn, chóng sÏ mang theo mét khèi lîng lín c¸c h¹t trÇm tÝch trªn ®êng ®i cña chóng, ®Õn khi bÞ tan ra, toµn bé khèi lîng trÇm tÝch mang theo nµy sÏ ®îc gi¶i phãng vµ tÝch tô t¹o thµnh c¸c d¹ng ®Þa h×nh b¨ng tÝch, tuy nhiªn vÉn cã mét lîng nhá trÇm tÝch b¨ng hµ tiÕp tôc ®îc c¸c s«ng b¨ng mang ®i xa h¬n (Reineck vµ Singh, 1980). KÕt qu¶ cña qóa tr×nh di chuyÓn trÇm tÝch nµy lµ sù h×nh thµnh mét sè d¹ng ®Þa h×nh b¨ng hµ däc theo ®êng bê biÓn hoÆc trªn phÇn thÒm lôc ®Þa nh Fio hoÆc c¸c d¹ng ®Þa h×nh b¨ng tÝch tµn d (h×nh 3-5). Vµo thêi kú biÓn tiÕn, nhiÒu d¹ng ®Þa h×nh nµy bÞ nhÊn ch×m xuèng mùc ®é s©u lín h¬n vµ bÞ t¸i biÕn ®æi bëi c¸c qóa tr×nh biÓn. VÝ dô nh ë Boston Harbor hoÆc Long Island hay New York. b. TÝnh ®a d¹ng So víi nh÷ng vïng bê kh¸c, bê biÓn trÇm tÝch b¨ng hµ cã sù ®a d¹ng lín vÒ ®Þa h×nh víi nhiÒu nguån gèc kh¸c nhau, chóng cã thÓ chØ ®¬n thuÇn lµ c¸c trÇm tÝch b¨ng hµ, hoÆc b¨ng hµ vµ s«ng, hoÆc trÇm tÝch biÓn (Fritzgerald vµ Rosen, 1987). TÝnh ®a d¹ng cña bê cßn nhËn ®îc sù gãp mÆt phong phó cña nhiÒu d¹ng ®Þa h×nh míi do c¸c qóa tr×nh ®Þa chÊt biÓn h×nh thµnh nh bar c¸t, val ngÇm, bê c¸t sái vµ v¸ch dèc. Do ®Æc tÝnh cña sên bê dèc ®øng nªn qóa tr×nh xãi lë bê diÔn ra ë nhiÒu vïng bê b¨ng hµ chñ yÕu bëi ho¹t ®éng cña c¸c dßng ch¶y rèi lµ dßng x©m nhËp. NhiÒu vïng cã ®¸y biÓn n«ng nh bê b¾c cùc cßn cã thÓ bÞ c¸c t¶ng b¨ng tr«i xuyªn thñng ®¸y. Nãi chung viÖc ph©n lo¹i c¸c kiÓu bê cã nguån gèc b¨ng hµ lµ kh¸ phøc t¹p vµ khã kh¨n do tÝnh ®a d¹ng vÒ cÊu tróc ®Þa h×nh vµ ®Þa chÊt cña chóng. c. Bê §¹i T©y D¬ng (§TD) Vïng bê §TD ë B¾c Mü cã sù ph©n dÞ lín bëi c¸c thµnh t¹o d¹ng ®Þa h×nh b¨ng tÝch tµn d. Nh÷ng khèi b¨ng tÝch tµn d thêi Wisconsin ®· t¹o thµnh mét
chuçi ®¶o nh« lªn trªn mÆt biÓn (vÝ dô nh Long Island, Block Island, Nantucket vµ Martha’s Vineyard) víi c¸c d¶i b·i ngÇm ngoµi kh¬i (b·i Georges vµ Nove Scotian). Nhng ë phÝa nam, c¸c thµnh t¹o b¨ng tÝch tµn d cã ®Þa h×nh b»ng ph¼ng vµ ®Òu ®Æn h¬n, ngo¹i trõ sù chia c¾t do c¸c nh¸nh s«ng, suèi. d. §Þa chÊt vïng xa bê T¹i c¸c vïng bê chÞu sù chi phèi cña c¸c dßng s«ng b¨ng thêng xuÊt hiÖn c¸c thung lòng s«ng cæ n»m ngoµi kh¬i. §ã lµ c¸c thung lòng s«ng cßn sãt l¹i bÞ chia c¾t m¹nh mÏ bëi hÖ thèng c¸c nh¸nh s«ng ngo»n ngÌo, uèn khóc ®a d¹ng vÒ ®Þa h×nh, lßng s«ng chøa nhiÒu d¹ng trÇm tÝch kh¸c nhau tõ c¸t tíi cuéi sái. §iÒu ®¸ng chó ý lµ c¸c nh¸nh s«ng cæ nµy cßn cã thÓ v¬n dµi tíi thÒm lôc ®Þa trong ®iÒu kiÖn vïng khÝ hËu Êm, vÝ dô vïng ngoµi kh¬i bê biÓn Texas (Suter vµ Berryhill, 1985). §a sè c¸c d¹ng ®Þa h×nh s«ng cæ trong c¸c vïng khÝ hËu kh¸c nhau vµ c¸c vïng deltas r×a lôc ®Þa liªn quan ®Òu ®îc h×nh thµnh vµo thêi kú mùc níc thÊp trong kû §Ö tø vµ chóng chÝnh lµ c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®êng bê cæ. H×nh 3-4: §êng bê biÓn trÇm tÝch b¨ng hµ vïng Alaska (Lake George) 3-5. Bê biÓn trÇm tÝch s«ng - d¹ng ®Þa h×nh delta D¹ng ®Þa h×nh delta sÏ ®îc ®Ò cËp ë ch¬ng 4, phÇn 3. Do cÊu tróc vïng delta cã mèi quan hÖ trùc tiÕp víi c¸c nguån n¨ng lîng nªn trong qusa tr×nh nghiªn cøu h×nh th¸i vïng cöa s«ng kh«ng thÓ bá qua c¸c qóa tr×nh ®éng lùc liªn quan. 3-6. Bê biÓn trÇm tÝch giã – d¹ng ®Þa h×nh cån c¸t
§©y lµ d¹ng ®Þa h×nh thêng gÆp ë kh¾p c¸c bê biÓn trªn thÕ giíi ngo¹i trõ c¸c vïng bê ë b¾c cùc vµ nam cùc (tuy nhiªn theo m« t¶ cña Nichols, 1968 mét sè vïng bê b¨ng hµ ë McMurdo Sound vµ Nam cùc vÉn t×m thÊy c¸c ®ôn c¸t máng). Sù tån t¹i cña chóng phô thuéc rÊt nhiÒu vµo khèi lîng c¸c nguån cung cÊp trÇm tÝch, trong khi ho¹t ®éng cña giã gÇn nh liªn tôc ®îc duy tr× ë vïng ®íi bê th× sù thiÕu hôt c¸c nguån trÇm tÝch bë rêi vÉn ®«i lóc x¶y ra (Carter, 1988). Qóa tr×nh thµnh t¹o c¸c d¹ng ®Þa h×nh cån c¸t ven biÓn cã ý nghÜa rÊt lín, ®ã lµ n¬i c tró cña nhiÒu loµi chim, ®ã lµ khu vùc cã thÓ tæ chøc lµm ®iÓm vui ch¬i gi¶i trÝ vµ tham quan, ®ã lµ má c¸t lé thiªn ®ång thêi lµ nguån cung cÊp trÇm tÝch t¹m thêi cho nhiÒu vïng ven bê kh¸c vµ lµ vïng cã chøc n¨ng b¶o vÖ bê biÓn. MÆc dï d¹ng ®Þa h×nh nµy kh¸ phæ biÕn ë c¸c bê c¸t, song chóng ®îc coi lµ nguån tµi nguyªn h÷u h¹n cÇn ®îc b¶o tån. C¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ th¶o luËn vÒ cån c¸t ®· ®îc Brigadier R.A Bagnold tæng hîp trong cuèn “ TÝnh chÊt vËt lý cña c¸t bay, vµ nh÷ng cån c¸t sa m¹c” (Bagnold, 1941). H¬n 50 n¨m, sau khi ®îc xuÊt b¶n cuèn s¸ch nµy vÉn ®îc xem lµ mét cuèn tõ ®iÓn tra cøu kinh ®iÓn bëi c¸c c¬ së lý luËn mang tÝnh khoa häc cña nã. a. Nguån gèc ph¸t sinh NhiÒu ngêi cho r»ng, nguån gèc cña c¸c cån c¸t mªnh m«ng lµ tõ c¸c s¶n phÈm trÇm tÝch dåi dµo trong thêi kú biÓn tho¸i. MÆc dï qóa tr×nh dÞch chuyÓn cña ®êng bê vÒ phÝa biÓn kh«ng nhÊt thiÕt kÌm theo qóa tr×nh thµnh t¹o cån c¸t, song chóng vÉn ph¸t triÓn theo híng tiÕn cña ®êng bê. T¹i c¸c vïng bê biÓn t©y b¾c ¢u, ®a sè nh÷ng cån c¸t ®Òu cã thµnh phÇn lµ c¸c trÇm tÝch vôn cã nguån gèc ®¹i d¬ng ®îc mang tõ biÓn vµo trong thêi kú biÓn tiÕn Pleistocen muén vµ Holocen sím. C¸c giai ®o¹n h×nh thµnh cån cã thÓ bÞ gi¸n ®o¹n bëi c¸c thêi kú æn ®Þnh thÓ hiÖn bëi ë sù xen kÏ gi÷a c¸c tÇng trÇm tÝch kh¸c nhau, vÝ dô nh nh÷ng cån c¸t ®îc h×nh thµnh c¸ch ®©y 1600 n¨m trªn ®¶o Plum, bang Massachusett (Goldsmith, 1985). b. Nguån trÇm tÝch Thêng thi nh÷ng b·i biÓn kh« n»m sau bê lµ nguån cung cÊp vËt liÖu chÝnh cho c¸c cån c¸t. C¸c vïng ven biÓn cã bÒ mÆt ®Þa h×nh thÊp vµ b»ng ph¼ng lu«n lµ vÝ trÝ thuËn lîi cho cån c¸t ph¸t triÓn do phÇn lín c¸c th¸ng trong n¨m c¸c híng giã kh¸c nhau liªn tôc thèng trÞ trong khu vùc nµy. §Ó cã thÓ thæi c¸c h¹t c¸t tõ bê biÓn vµo lôc ®Þa, tèc ®é giã ph¶i vît ngìng vËn tèc chuyÓn ®éng cña tõng cì h¹t kh¸c nhau, trong trêng hîp gÆp c¸t ít hoÆc sên dèc, tèc ®é giã buéc ph¶i lín gÊp nhiÒu lÇn th× míi ®¹t kh¶ n¨ng lµm di chuyÓn c¸c h¹t trÇm tÝch. Nguån trÇm tÝch thø hai lµ c¸c b·i c¸t n»m s¸t bê biÓn khi chóng ®îc ph¬i kh« gi÷a c¸c chu kú triÒu, ®Æc biÖt lµ ë c¸c vïng cã nhËt triÒu, do thêi gian gi÷a hai con níc kh¸ dµi ®ñ ®Ó c¸c h¹t c¸t hong kh« tríc khi l¹i bÞ ngÊm níc. Khèi lîng trÇm tÝch cña mét cån c¸t cã thÓ tÝnh to¸n theo c«ng c«ng thøc nÕu chóng cã thµnh phÇn trÇm tÝch ®ång nhÊt (EM 1110-2-1502). c. Sù biÕn ®æi vµ sù æn ®Þnh
§a sè c¸c cån c¸t ®Òu cho thÊy dÊu hiÖu biÕn ®æi cña c¸c tÇng trÇm tÝch. Trong ®ã bao gåm : - Nh÷ng biÕn ®æi ®æi vËt lý - bë rêi vµ nÐn Ðp. Lµm cho c¸c h¹t c¸t ®îc mµi trßn, g¾n kÕt vµ ph©n dÞ tèt h¬n - Nh÷ng biÕn ®æi hãa häc - oxy hãa, röa lòa, v«i hãa (cuèi cïng t¹o ra c¸c cån d¹ng r¾n ch¾c cã kh¶ n¨ng chèng l¹i c¸c qóa tr×nh bµo mßn) - Nh÷ng biÕn ®æi sinh häc - qóa tr×nh ho¹t hãa, sinh mïn vµ thµnh t¹o thæ nhìng Tr¹ng th¸i æn ®Þnh cña mét cån c¸t thêng phô thuéc vµo diÖn tÝch th¶m thùc vËt bao phñ trªn nã. Nh÷ng cån h×nh thµnh trong vïng khÝ hËu kh« c»n thêng dÔ bÞ di chuyÓn do líp phñ thùc vËt kÐm ph¸t triÓn. Tuy nhiªn, trªn nhiÒu cån c¸t vïng ven biÓn, chóng ta cã thÓ gÆp mét sè loµi thùc vËt ®Æc trng cã kh¶ n¨ng thÝch nghi tèt víi ®iÒu kiÖn th« r¸p cña m«i trêng cån c¸t (h×nh 3- 6). §ã lµ c¸c loµi cá cã th©n vµ rÔ rÊt dµi, chóng ph¸t triÓn lan b¸m trªn bÒ mÆt cån vµ giam gi÷ c¸c h¹t c¸t t¹i vÞ trÝ nã. Sù ph¸t triÓn cña líp b× thùc vËt sÏ thay thÕ ranh giíi khÝ ®éng lùc cña mÆt c¾t vËn tèc giã phÝa trªn vµ t¹o ra m¹ng líi c¸c dßng xung lîng phÝa díi thóc ®Èy qóa tr×nh m¾c bÉy cña c¸c h¹t trÇm tÝch (Carter 1988). H×nh 3-5: C¸c d¹ng ®Þa h×nh tÝch tô trÇm tÝch b¨ng hµ d. Ph©n lo¹i c¸c d¹ng cån c¸t Ngêi ta cã thÓ m« t¶ vµ ph©n chia c¸c lo¹i cån c¸t theo diÖn m¹o tù nhiªn cña chóng (h×nh th¸i bªn ngoµi vµ cÊu tróc bªn trong) hoÆc theo nguån gèc ph¸t
sinh (c¬ chÕ thµnh t¹o). Smith (1954) ®· ®a ra mét hÖ thèng ph©n lo¹i m« t¶ cã tÝnh øng dông réng r·i. Trong ®ã bao gåm c¸c lo¹i sau ®©y (h×nh 3-7): (1) Cån tríc biÓn Lµ c¸c ®åi hoÆc ®Ønh c¸t n»m liÒn kÒ víi b·i biÓn cã chøc n¨ng che ch¾n giã b·o (2) Cån c¸t d¹ng parabon Lµ c¸c gê c¸t cã h×nh vßng cung víi phÇn cong híng ra phÝa biÓn. Lo¹i cån nµy Ýt phæ biÕn, h×nh thµnh theo híng giã t¹i c¸c vïng cã ®Þa h×nh tròng vµ Èm ít (3) Cån c¸t d¹ng lìi liÒm Lµ c¸c ®ôn c¸t cã d¹ng tr¨ng lìi liÒm víi hai ®Ønh nhän kÐo dµi theo híng giã (nguyªn nh©n lµ do c¸c h¹t c¸t ë phÇn ®Ønh di chuyÓn nhanh nhanh h¬n ë phÇn gi÷a). §«i khi chóng gièng nh mét c¸i nót cha hoµn chØnh trît trªn mét mÆt hµnh lang kh«ng bÞ bµo mßn. H×nh 3-6: BÒ mÆt cña mét cån c¸t ven biÓn víi sù ph¸t triÓn cña c¸c loµi thùc vËt th©n rÔ cã kh¶ n¨ng gi÷ c¸c h¹t c¸t kh«ng bÞ di chuyÓn. §©y lµ khu vùc phÝa ®«ng Alabana gÇn Florida (March, 1991), n¨m 1979 khu vùc nµy ®· chÞu sù tµn ph¸ cña c¬n b·o Frederic vµ b©y giê ®ang phôc håi d©ng dÇn.
(4) D¶i cån n»m ngang Thêng cã híng vu«ng gãc hoÆc h¬i xiªn chÐo so víi híng giã chÝnh, lo¹i nµy cã h×nh d¹ng bÊt ®èi xøng víi mét bªn lµ sên dèc do khuÊt giã vµ mét bªn lµ sên tho¶i do ®ãn giã. (5) Cån n»m däc Ph¸t triÓn kÐo dµi vµ song song theo híng giã, chóng cã mÆt c¾t ngang ®èi xøng. Lo¹i cån nµy thêng tËp hîp thµnh tõng nhãm trªn c¸c vïng réng lín, tr«ng nhÊp nh« gièng nh bêm ngùa. (6) Cån d¹ng thæi mßn Lµ c¸c cån cã hâm hoÆc lßng tròng khoÐt s©u vµo bªn trong Nguyªn nh©n lµ do líp phñ thùc vËt bÞ ph¸ hñy bëi c¸c ho¹t ®éng ®i l¹i cña con ngêi.
H×nh 3-7: C¸c lo¹i cån c¸t (theo chØnh lý cña Carter, 1988; Reading, 1986 vµ Flint, 1971) (7) Cån g¾n kÕt Đîc h×nh thµnh do sù tÝch tô cña c¸c h¹t c¸t bao quanh mét chíng ng¹i vËt, ch¼ng h¹n nh c¸c khèi ®¸. e. B¶o vÖ ®êng bê RÊt nhiÒu khu vùc bªn trong ®Êt liÒn ®îc c¸c cån c¸t b¶o vÖ khái nh÷ng ¶nh hëng cña c¬n b·o lín vµ sù tÊn c«ng cña sãng d÷. V× vËy, ë nhiÒu n¬i ngêi ta ®· yªu cÇu c¸c toµ nhµ cao tÇng ph¶i ®îc x©y dùng ®»ng sau c¸c ®ª c¸t vµ