Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm tướng trầm tích và địa tầng phân tập các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận

Chia sẻ: Acacia2510 _Acacia2510 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

36
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án là làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất và tướng trầm tích của các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. Phân chia được các phức tập (sequence) và các miền hệ thống dựa trên chu kỳ trầm tích và cộng sinh các nhóm tướng theo không gian và theo thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm tướng trầm tích và địa tầng phân tập các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------ NGUYỄN VĂN TUẤN ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CÁC THÀNH TẠO CÁT ĐỆ TỨ VEN BIỂN KHU VỰC NINH THUẬN - BÌNH THUẬN Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 9440201.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - 2019
Công trình đƣợc hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Trần Nghi PGS.TS. Trần Tân Văn Phản biện:......................................................... Phản biện:......................................................... Phản biện:......................................................... Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Vào hồi giờ ngày tháng năm 20... Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội 2
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Xuân Khiển, Lê Đức Thọ, Nguyễn Văn Tuấn, 2015. Vùng cát đỏ ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận: một công viên địa chất tiềm năng. Tạp chí Địa chất và Khoáng sản, tập 11 (2015) 241-247 2. Dương Thị Thanh Xuyến, Trần Nghi, Nguyễn Đình Thái, Nguyễn Văn Tuấn, 2017. Cơ sở khoa học định hướng quy hoạch tổng thể phát triển bền vững đới bờ tỉnh Bình Thuận. Tạp chí Môi Trường, chuyên đề II (2017), tr 68-71. 3. Duong Thi Thanh Xuyen, Nguyen Van Tuan, Tran Nghi, Nguyen Dinh Thai, Nguyen Thi Tuyen. Formation process of coastal ecoregions in relation to quaternary geological activities in Binh Thuan province. Tạp chí khoa học và công nghệ biển 3(T.17)/2017, tr.333-341. 4. Dương Thị Thanh Xuyến, Trần Nghi, Nguyễn Đình Thái, Đỗ Thị Ngọc Thúy, Nguyễn Văn Tuấn, 2017. Những mâu thuẫn và xung đột trong quá trình khai thác tài nguyên du lịch và sa khoáng titan khu vực đới bờ tỉnh Bình Thuận. Tạp chí Môi Trường, chuyên đề III (2017), tr 74-78. 5. Nguyễn Văn Tuấn, Trần Nghi, Trần Tân Văn, Nguyễn Xuân Khiển, Nguyễn Thị Tuyến, Trần Thị Thanh Nhàn, 2018. Đặc điểm trầm tích, nguồn gốc và điều kiện cổ địa lý thành tạo các thể trầm tích cát Đệ tứ khu vực đới bờ tỉnh Bình Thuận. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất và Môi trường, tập 34, số 3 (2018), tr 55-70. 6. Nguyen Van Tuan, Tran Nghi, Tran Tan Van, 2019. Địa tầng phân tập các thành tạo cát đệ tứ ven biển Nam Trung Bộ và ý nghĩa địa tầng. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất và Môi trường, tập 35, số 2 (2019), tr 74-90. 3
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có các thành tạo cát và cồn cát ven biển phân bố với diện tích lớn nhất cả nước. Khu vực này chứa đựng những tiềm năng tài nguyên rất có giá trị cả về kinh tế, khoáng sản sa khoáng (titan, zicon, cát thủy tinh...), tiềm năng du lịch (Suối Tiên, cồn cát đỏ, Bàu Trắng...) và khoa học. Các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận đã được các nhà địa chất trong và ngoài nước đầu tư nghiên cứu từ những năm trước 1975 cho đến nay, nhằm phục vụ cho những mục đích khác nhau: công trình đo vẽ bản đồ địa chất ở các tỉ lệ 1:200.000, tỉ lệ 1:50.000, một số công trình nghiên cứu chuyên đề và các dự án đánh giá tiềm năng sa khoáng trong cát. Tuy nhiên những vấn phân chia địa tầng, nguồn gốc, điều kiện thành tạo, cơ chế tạo màu sắc thứ sinh của các thành tạo cát vẫn chưa được làm sáng tỏ và thống nhất giữa các tác giả. Đặc biệt nghiên cứu địa tầng phân tập sẽ là cơ sở khoa học cho việc chỉnh sửa bổ sung để chính xác hóa lại thang địa tầng hiện nay đang sử dụng. Từ những lý do nêu trên nghiên cứu sinh đã chọn đề tài luận án là “Đặc điểm tướng trầm tích và địa tầng phân tập các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận”. 2. Mục tiêu của luận án - Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần vật chất và tướng trầm tích của các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. - Phân chia được các phức tập (sequence) và các miền hệ thống dựa trên chu kỳ trầm tích và cộng sinh các nhóm tướng theo không gian và theo thời gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các thành tạo trầm tích cát Đệ Tứ. - Phạm vi nghiên cứu: khu vực ven biển tỉnh Ninh Thuận và tỉnh Bình Thuận. 4
4. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, tướng trầm tích và cơ chế thành tạo các trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. - Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa tướng trầm tích và các miền hệ thống (LST, TST, HST) của cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. - Phân chia các đơn vị địa tầng phân tập trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận. 5. Cơ sở tài liệu - Số liệu do NCS thực hiện: + Số liệu thực địa do nghiên cứu sinh thu thập qua 5 đợt thực địa trên toàn bộ khu vực nghiên cứu. + Kết quả phân tích 300 mẫu độ hạt. + Kết quả phân tích 300 mẫu lát mỏng thạch học bở rời. + Kết quả phân tích 60 mẫu phân tích rơnghen định lượng. + Kết quả phân tích 60 mẫu phân tích hóa silicat. +Kết quả xử lý phân chia các vết lộ, lỗ khoan theo các tướng trầm tích, chu kỳ trầm tích. - Tài liệu đã công bố trong và ngoài nước: + Kết quả đo vẽ bản đồ địa chất và khoáng sản các tỷ lệ 1:200.000 và 1:50.000 bao trùm toàn bộ khu vực nghiên cứu. + Các công bố trong và ngoài nước trên các tạp chí. + Các đề tài, đề án đã được công bố. 6. Luận điểm bảo vệ Luận điểm 1 Trầm tích cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận gồm 4 nhóm tướng: Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi (ar) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ (m) Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ (m) Nhóm tướng cát biển-gió (mv) gồm 2 nhóm tướng + Nhóm tướng cát thạch anh biển-gió (mv) + Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió (mv) 5
Luận điểm 2 - Trầm tích cát ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có 5 chu kỳ tương ứng với 5 phức tập, bao gồm: Pleistocen sớm (Q11); Pleistocen giữa, phần sớm (Q12a); Pleistocen giữa, phần muộn (Q12b); Pleistocen muộn, phần sớm (Q13a); Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen (Q13b- Q2). - Mỗi phức tập được cấu thành bởi 3 miền hệ thống tương ứng với các nhóm tướng: Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) được đặc trưng bởi nhóm tướng cát aluvi (arLST) và nhóm tướng cát biển-gió (mvLST); Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) được đặc trưng bởi nhóm tướng cát đê cát ven bờ (mTST) và nhóm tướng cát vũng vịnh ven bờ (mTST); Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) được đặc trưng bởi nhóm tướng cát biển-gió (mvHST). 7. Những điểm mới của luận án - Đã xác định được tính đa dạng về màu sắc của cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận ứng với các tướng trầm tích: + Màu trắng, trắng xám là màu nguyên sinh thuộc nhóm tướng cát đê cát ven bờ và nhóm tướng cát vũng vịnh ven bờ. + Màu trắng-vàng-đỏ loang lổ thứ sinh thuộc nhóm tướng cát đê cát ven bờ do phong hóa theo phương thức thấm đọng dang dở của nước ngầm hoạt động có chu kỳ luân phiên giữa mùa mưa và mùa khô. + Màu đỏ rượu vang đồng nhất đặc trương cho nhóm tướng cát biển- gió bị phong hóa thấm đọng triệt để. - Lần đầu tiên xây dựng cột địa tầng phân tập cho các thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận được cấu thành từ 5 chu kỳ. 8. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án Ý nghĩa khoa học: - Luận án đã góp phần làm sáng tỏ được quy luật phân bố tướng trầm tích, nguồn gốc và điều kiện cổ địa lý thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận. - Đã xây dựng được khung địa tầng phân tập của các thành tạo cát Nam Trung Bộ với 5 phức tập liên quan với 5 chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu. 6
Ý nghĩa thực tiễn: - Hàm lượng phân bố các sa khoáng ilmenit thay đổi theo tướng trầm tích và các miền hệ thống. Kết quả nghiên cứu cho thấy một quy luật là hàm lượng tăng cao trong các tướng đê cát ven bờ. Vì vậy tướng đê cát ven bờ là đối tượng tập trung nghiên cứu chi tiết và đánh giá triển vọng sa khoáng. - Kết quả phân chia các phức tập có thể được sử dụng như các hệ tầng trong việc thành lập bản đồ địa chất Đệ Tứtỷ lệ 1:50.000 khu vực các cồn cát ven biển nam Trung Bộ. 9. Bố cục của luận án Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu và lịch sử nghiên cứu Chương 2: Phương pháp luận, phương pháp nghiên cứu và cơ sở tài liệu Chương 3: Đặc điểm tướng trầm tích và điều kiện thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Chương 4: Địa tầng phân tập các thành tạo cát Đệ Tứ khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu Khu vực nghiên cứu là vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có vị trí tọa độ từ 10034’ đến 11050’ vĩ độ Bắc và từ 107028’ đến 109015’ kinh độ Đông. Địa hình vùng nghiên cứu là vùng đồng bằng ven biển có bề mặt nghiêng thoải dần ra biển với độ cao tuyệt đối từ vài mét đến gần hai trăm mét, phía tây và là các dãy núi cao của dãy Trường Sơn có độ cao từ 500 m đến 1.000 m, phía đông là đới bờ biển hiện tại với dạng địa hình đồi thấp phân bố rải rác ven bờ có độ cao 100300 m. Trong vùng nghiên cứu có các sông điển hình như: sông Kinh Dinh (Ninh Thuận), sông Luỹ, sông Cái, sông Dinh (Bình Thuận)... Các sông trong khu vực thường ngắn và dốc lưu lượng nước lớn vào mùa mưa, mùa khô sông ít nước dòng chảy thấp. 7
Thực vật kém phát triển, chủ yếu là các cây bụi. Khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận là nơi có nắng nóng nhiều nhất cả nước, có nền nhiệt độ cao quanh năm, lượng mưa thấp, lượng bốc hơi cao. 1.2. Đặc điểm địa chất vùng Các thành tạo trầm tích trước Đệ Tứ bao gồm: hệ tầng Trà Mỹ (J2a- bjtm), hệ tầng Sông Phan (J2j-bt(?)sp), hệ tầng Đèo Bảo Lộc (J3đbl), hệ tầng Nha Trang (K2nt), hệ tầng Liên Hương (N2lh), sét kết Tiến Thành (N2(?)tt), phun trào bazan (N2-Q1). Các thành tạo Đệ Tứ: hệ tầng Tuy Phong(aQ11-2tp), hệ tầng Mũi Né (mQ12mn), hệ tầng Phan Thiết(mQ12-3pt), các trầm tích Holocen. Các thành tạo xâm nhập gồm: phức hệ Định Quán (J3-K1đq); phức hệ Đèo Cả (K2đc); Phức hệ Phan Rang(K2-Ppr). 1.3. Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ Tứ khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận Giai đoạn trước năm 1975 Trước năm 1975 việc nghiên cứu địa chất Đệ Tứ của vùng Ninh Thuận - Bình Thuận chủ yếu của các nhà địa chất Pháp. Mức độ nghiên cứu còn rất sơ sài và rời rạc. Giai đoạn sau năm 1975 - Các công trình đo vẽ bản đồ ở các tỷ lệ khác nhau: Các công trình đo vẽ, thành lập bản đồ địa chất ở các tỷ lệ 1:1.000.000, 1:500.000, 1:200.000 của Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1982), Nguyễn Đức Thắng (1989), Hồ Trọng Tý (1990); Công trình đo vẽ bản đồ địa chất Đệ Tứ tỷ lệ 1:500.000 toàn quốc của Đỗ Tuyết và Nguyễn Đức Tâm (1994); Công trình thành lập bản đồ vỏ phong hóa và trầm tích Đệ Tứ tỷ lệ 1:1.000.000 toàn quốc của Ngô Quang Toàn (2000); Công trình thành lập các bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 của các tác giả Hoàng Phương (1998), Nguyễn Văn Cường (2001). - Nghiên cứu chuyên đề trầm tích: Nghiên cứu nguồn gốc, cơ chế thành tạo và tuổi cát đỏ Phan Thiết do Colin V.Murray-Wallace, Trần Nghi, Brian John và nnk thực hiện (2002). 8
- Các công trình điều tra, thăm dò khoáng sản: Điều tra khoáng sản sa khoáng đã được nghiên cứu tương đối chi tiết và đã có rất nhiều công trình thăm dò được tiến hành của nhiều tác giả: Nguyễn Kim Hoàn (1985), Nguyễn Biểu (1994), Trần Văn Thảo và nnk (2008), Nguyễn Thanh Tùng (2014). Các kết quả đo vẽ bản đồ và nghiên cứu trầm tích nói trên đã có những đóng góp quan trọng về phân chia địa tầng, dự đoán tuổi thành tạo trầm tích của hệ tầng tương đối chính xác mặc dù chưa có số liệu phân tích tuổi tuyệt đối. Đã có giải thích màu đỏ của cát và nguồn gốc vật liệu cát là từ biển đưa vào. Các kết quả điều tra, đánh giá tiềm năng khoáng sản cho thấy các trầm tích cát Đệ Tứ ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có chứa lượng lớn sa khoáng titan, zicon và đã phần nào cho thấy quy luận phân bố của chúng trong không gian. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu nói trên chưa nghiên cứu chi tiết thành phần vật chất, tướng trầm tích và địa tầng phân tập trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo. Vì vậy chưa chứng minh được nguồn gốc của cát và màu sắc đa dạng của cát trong nhiều thành tạo cát có tuổi khác nhau. CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP LUẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU 2.1. Phƣơng pháp luận 2.1.1.Tiếp cận hệ thống Khi nghiên cứu một đơn vị tướng trầm tích không thể xem xét một cách độc lập mà phải đặt chúng trong mối quan hệ với các đơn vị tướng lân cận theo không gian và theo thời gian. Do đó trong quá trình nghiên cứu các thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận phải gắn chúng với các thành tạo lagoon, các đồng bằng ven biển và các thành tạo trầm tích trên thềm lục địa khu vực Nam Trung Bộ. 2.1.2. Tiếp cận nhân quả Trong nghiên cứu trầm tích cát ven biển chúng ta cần xem xét mối quan hệ của các thành tạo cát với sự dao động mực nước biển và chuyển động kiến tạo (hình 1). Sự thay đổi mực nước biển (MNĐ) và chuyển động kiến tạo (CĐKT) là nguyên nhân, còn trầm tích là kết quả. 9
Hình 1. Mối quan hệ nhân quả giữa trầm tích vớí sự thay đổi MNB và chuyển động kiến tạo (Trần Nghi, 2002) 2.1.3. Tiếp cận tiến hóa Tiến hóa trầm tích được thể hiện bởi sự lặp lại các tổ hợp theo chu kỳ, song chu kỳ sau có trình độ cao hơn chu kỳ trước. Tiêu chí để chứng minh sự tiến hóa trầm tích theo chu kỳ là thành phần khoáng vật biến thiên từ đa khoáng đến đơn khoáng, bề dày chu kỳ giảm dần, tướng trầm tích ngày càng đa dạng. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Nhóm phương pháp phân tích thành phần vật chất và xử lý số liệu: - Phương pháp phân tíchđộ hạt bằng rây và pipet theo thangΦ: Φ=-log2d; trong đó d là kích thước hạt (mm) - Phương pháp xác địnhhệ số mài tròn (Trần Nghi,2002): Ro=1- 0,1xN; - Phương pháp phân tích thạch học, khoáng vật bằng lát mỏng thạch học bở rời; - Phân tích hoá silicat toàn phần, rơnghen và nhiệt vi sai 2.2.2. Phương pháp phân tích tướng trầm tích dựa trên các tham số trầm tích định lượng: Md,So,Ro,Q,... 2.2.3. Phương pháp phân tích địa tầng phân tập theo mô hình Trần Nghi (2012) Hình 2. Các đường cong thay đổi mực nước biển và các miền hệ thống trong địa tầng phân tập (Trần Nghi, 2012) 10
CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM TƢỚNG TRẦM TÍCH VÀ ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO CÁT ĐỆ TỨ VEN BIỂN KHU VỰC NINH THUẬN - BÌNH THUẬN 3.1. Đặc điểm thành phần vật chất của cát Đệ Tứ ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận 3.1.1. Nhóm cát đa khoáng Cát sạn grauvac-litic Cát sạn grauvac-litic có màu xám nâu, xám loang lổ vàng, có cấu tạo xiên chéo đồng hướng lòng sông. Thành phần hạt vụn chiếm từ 80÷85%: thạch anh 5060%; fenspat 1520% gồm cả plagioclas, fenspat kali; mảnh đá 2035% gồm mảnh đá ryolit, andesit, quarzit, granit, đá phiến sét (hình 3a, 3b). Cát có độ mài tròn và độ chọn lọc kém (Ro= 0,3÷0,5; So = 1,8÷2,5) Hình 3a: Biểu đồ phân loại cát sạn grauvac- Hình 3b: Mảnh đá và mảnh fenspat trong litic khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình cát sạn grauvac-litic, tướng cát aluvi. Khu Thuận vực Hòn Rơm, Mũi Né Cát arko-litic Cát arko-litic phân bố khá rộng, bắt gặp ở các khu vực Tuy Phong, Sông Lũy, Mũi Né, sân bay Phan Thiết,... Thành phần hạt vụn chiếm 86÷93%: thạch anh 65÷75%; fenspat 10÷15%, mảnh đá 15÷20% chủ yếu là mảnh đá quarzit, đá phiến, mảnh đá ryolit (hình 4a, 4b). Cát có độ chọn lọc trung bình, độ mài tròn từ trung bình đến tốt (Ro=0,4÷0,6; So=1,5÷1,8). 11
a b Hình 4a: Biểu đồ phân loại cát sạn arko- Hình 4b: Cát đa khoáng arko-litic có độ litickhu vực ven biển Ninh Thuận - Bình chọn lọc và độ mài tròn trung bình Thuận So= 1,8; Ro= 0,43, tướng cát vũng vịnh ven bờ. Phước Dinh, Phước Nam, Ninh Thuận 3.1.2. Cát thạch anh-litic Cát thạch anh-litic phân bố tương đối rộng trong khu vực nghiên cứu và điển hình cho các thành tạo cát biển-gió. Thành phần hạt vụn chiếm 87÷92%: thạch anh 80÷87%, thường có oxit sắt bao quanh; fenspat 5÷10%; mảnh đá 10÷15% chủ yếu là mảnh đá quarzit, đá phiến giàu thạch anh; khoáng vật nặng ít÷2%. Thuộc nhóm cát ít khoáng (hình 5a, 5b). Cát có độ mài tròn và chọn lọc tương đối tốt đến tốt (Ro=0,5÷0,7; So=1,3÷1,6). a b Hình 5a: Biểu đồ phân loại cát thạch Hình 5b: Cát thạch anh-litic (N+), anh-litic khu vực ven biển Ninh Thuận So=1,3; Ro=0,6; Q = 82%, tướng cát - Bình Thuận biển-gió. Khu vực Sân bay Phan Thiết 12
3.1.3. Cát thạch anh Cát thạch anh phân bố rất phổ biến trong khu vực nghiên cứu, điển hình là khu vực Tiến Thành, Hòn Rơm, Mũi Né, Suối Tiên, Sân bay Phan Thiết. Thành phần cấp hạt: cát 93÷100%, bột-sét 0÷7%, Md = 0,25÷ 1,2mm thuộc loại cát hạt trung đến thô. Thành phần hạt vụn: thạch anh 90÷98%; fenspat 1÷4%; mảnh đá 2÷5% chủ yếu là mảnh đá quarzit, đá phiến giàu thạch anh. Thuộc nhóm cát đơn khoáng (hình 6a, 6b). Cát có độ mài tròn và chọn lọc tốt đến rất tốt (Ro=0,6÷0,9; So=1,2÷1,5) a b Hình 6a. Biểu đồ phân loại thạch anh Hình 6b: Cát thạch anh, (N+), So= 1,2; khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Ro= 0,85; Q = 96%, tướng cát đê cát Thuận ven bờ. Khu vực Suối Tiên, Mũi Né 13
Bảng 1: Thành phần vật chất và môi trường của cát ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận Khoáng vật tạo đá T (%) B+S Fe2O3 SiO2 Môi Nhóm So Ro T (%) (%) (%) trường Q F R Cát 1,2 90÷ 0,6÷ 0,5÷ 92÷ Đê cát 1 thạch 1÷4 2÷5 0÷7 ÷ 98 0,9 1,0 99 ven bờ anh 1,5 Cát 1,3 80÷ 5÷ 10÷ 8÷ 0,5÷ 1,2÷ 85÷ Biển- 2 thạch ÷ 87 10 15 13 0,7 1,8 88 gió anh-litic 1,6 Cát 1,5 Vũng 65÷ 10÷ 15÷ 7÷ 0,4÷ 1,5÷ 76÷ 3 arko- ÷ vịnh 75 15 20 14 0,6 2,0 80 litic 1,8 ven bờ Cát 1,8 50÷ 15÷ 20÷ 15÷ 0,3÷ 1,8÷ 65÷ 4 grauvac ÷ Aluvi 60 20 35 20 0,5 2,2 72 -litic 2,5 3.2. Đặc điểm tƣớng trầm tích và quy luật phân bố 1) Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi (ar) Nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi, phân lớp xiên chéo đồng hướng, dính kết tốt gặp ở các khu vực Suối Tiên, Tiến Thành và Hòn Rơm. Chúng phân bố ở vị trí thấp nhất của địa tầng, được thành tạo trong giai đoạn (Q11) và (Q12a). 2) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ (m) Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ dính kết chắc tuổi Pleistocen sớm (Q11). Chúng phân bố ở khu vực Suối Tiên và Tiến Thành. Cấu tạo đặc trưng là phân lớp ngang song song không hoàn chỉnh. Thành phần hạt vụn chủ yếu là thạch anh chiếm từ 65÷75%. Cát có độ chọn lọc và mài tròn trung bình (So=1,5÷1,8; Ro=0,4÷0,6). 3) Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ (m) Nhóm tướng này có cấu tạo phân lớp ngang song song do sóng và dòng triều. Cát có màu đặc trưng là loang lổ vàng - trắng gặp ở sân bay Phan Thiết và Tiến Thành. Cát có màu trắng tuyết gặp ở Chí Công và Tuy Phong. 4) Nhóm tướng cát biển-gió (mv). Trong khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có 9 lớp cát biển- gió có tuổi từ mvQ11 đến mvQ23. Nhóm tướng cát này có những nét đặc 14
trưng cơ bản sau: có địa hình cổ gồ ghề lượn sóng; cấu tạo khối hoặc cấu tạo phân lớp xiên chéo rộng; độ chọn lọc và mài tròn tương tốt đến tốt (So=1,3÷1,5; Ro=0,6÷0,8); không chứa vụn vỏ sinh vật biển kích thước lớn (>5cm); chứa hàm lượng bột sét tương đối lớn (5÷15%). Nhóm tướng cát biển-gió gồm 2 nhóm tướng nhỏ: + Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió (mv): được thành tạo trong giai đoạn Q11 đến Q13a, với hàm lượng thạch anh 75÷90%, chứa lượng bột sét lớn (5÷15%). + Nhóm tướng cát thạch anh biển-gió (mv): được thành tạo trong Pleistocen muộn đến Holocen với hàm lượng thạch anh từ 90÷95%. Bảng 2: Tổng hợp các tướng trầm tích theo chu kỳ thay đổi mực nước biển Q tb So tb Ro tb Chu kỳ MNB Tướng Màu sắc Cấu tạo (%) (%) (%) Khối, xiên mv vàng 92 1,4 0,75 chéo rộng 3b Q1 - T (W2-F) m trắng Ngang 97 1,3 0,8 Q2 Khối, xiên Th (W2) mv vàng 93 1,4 0,7 chéo rộng Khối, xiên mv đỏ 93 1,5 0,7 chéo rộng T(W1-W2) m loang lổ Ngang 95 1,3 0,75 Q13a Khối, xiên Th (W1) mv đỏ 91 1,4 0,65 chéo rộng khôi, xiên mv đỏ 90 1,4 0,7 chéo rộng T (R-W1) m loang lổ Ngang 92 1,3 0,8 Q12b Khối, xiên 1,8/ Th (R) ar/mv đỏ 85 0,7 chéo rộng 1,3 Khối, xiên mv đỏ 85 1,4 0,75 chéo rộng T (M-R) m loang lổ Ngang 88 1,3 0,75 Q12a 2,5/ Th(M) ar/mv xám/đỏ xiên chéo 75 0,7 1,4 Khối, xiên mv đỏ 75 1,5 0,65 chéo rộng Ngang, xámxi T (G-M) m khối 60 1,4 0,6 măng Q11 ar xám ghi, Xiên chéo Th (G) 45 2,5 0,4 xám nâu 15
3.3. Nguồn gốc và điều kiện thành tạo cát Đệ Tứ ven biển khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận 3.3.1. Nguồn gốc vật liệu trầm tích cát + Các hạt vụn thạch anh có mặt chủ yếu là thạch anh đơn tinh thể, plagiocla acid, felspat kali, ilmenit, zircon, leucoxen, anata chứng tỏ chúng có nguồn gốc từ các đá granitoit. Sự có mặt của các mảnh đá ryolit, andesit, quazit, đá phiến...trong cát ít khoáng chứng tỏ cát có nguồn gốc từ các đá phun trào axit, trung tính và đá phiến giàu thạch anh. + Kết quả phân tích tuổi zircon trong cát cho 4 khoảng tuổi chính là Kreta, Triat, Pecmi, Silua nhưng tập chung chủ yếu là tuổi Kreta. Như vậy, nguồn cung cấp zircon cho sa khoáng khu vực nghiên cứu là sản phẩm phong hóa của các đá biến chất và granitoit phân bố ở phía bắc Ninh Thuận. 3.3.2. Điều kiện thành tạo Cấu trúc địa chất Khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận có 3 đới cấu trúc địa chất theo hướng vuông góc với đới bờ: Đới sụt lún yếu phía trong cồn cát, đới cấu trúc địa chất nâng có dạng địa lũy ven biển và đới sụt lún yếu phía đông tạo nên cấu trúc địa chất nông hình tam giác ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận. Đây là cấu trúc thuận lợi tạo nên "bẫy" giữ cát (hình 7, hình 8) Hình 7: Sơ đồ mặt cắt thể hiện mối tương quan giữa thềm cát, chu kỳ cát với chuyển động kiến tạo khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận 16
Hình 8: Sơ đồ địa hình và đường bờ cổ thềm lục địa khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận (Trần Nghi, 2006) Điều kiện thành tạo đê cát ven bờ (sandy barrier bars) Dòng chảy trầm tích ven bờ cổ luôn luôn vận chuyển vật liệu cát từ thềm lục phía bắc xuống thềm lục địa nam Trung Bộ trong các pha biển thoái và tích tụ một khối lượng lớn trên đáy biển thềm lục địa Ninh Thuận và Bình Thuận. Dòng ngang do sóng dồn đẩy cát từ thềm lục địa vào ven bờ trong các pha biển tiến và tạo nên 5 thế hệ đê cát ven bờ (mTSTQ11, mTSTQ12a, mTSTQ12b, mTSTQ13a, mTSTQ21-2) (hình 9). Sau khi thành tạo thế hệ đê cát ven bờ đầu tiên cấu trúc địa chất móng của đê cát bị nâng lên theo từng chu kỳ. Hình 9: Mô hình thành tạo đê cát ven bờ (m) cồn cát do gió (mv) và đồng bằng lagoon bên trong đới bờ tỉnh Ninh Thuận - Bình Thuận trong một chu kỳ trầm tích 17
3.3.3. Điều kiện thành tạo màu của cát và đặc điểm cổ khí hậu - Cơ chế tạo các màu thứ sinh được giải thích như sau Các đê cát ven bờ khi mới được thành tạo có màu trắng. Khi chuyển động kiến tạo nâng lên và hoạt động của gió đã tái tạo các đê cát ven bờ thành những khu gò đồi có địa hình lượn sóng thuận lợi cho nước ngầm hoạt động. Sự luân phiên giữa mùa mưa (chế độ khử) và mùa khô (chế độ oxi hóa) đã biến Fe+2 thành Fe+3: Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3.nH2O (limonit, màu vàng) Trong điều kiện khí hậu khô nóng đặc thù của Ninh Thuận-Bình Thuận quá trình biến đổi tiếp tục: Fe2O3.nH2O → Fe2O3 (hêmatit, màu đỏ rượu vang) Hình 10: Sơ đồ giai đoạn thành tạo màu đỏ của cát khu vực ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận CHƢƠNG 4. ĐỊA TẦNG PHÂN TẬP CÁC THÀNH TẠO CÁT VEN BIỂN NINH THUẬN - BÌNH THUẬN 4.1. Nguyên tắc phân chia ranh giới phức tập và miền hệ thống Hình 11: Sơ đồ biểu diễn chu kỳ biển thoái và biển tiến toàn cầu 11’: Ranh giới tại vị trí biển tiến cực đại 22’: Ranh giới tại vị trí biển thoái cực tiểu 33’: Ranh giới tại vị trí trung bình 18
Để có sự tương thích giữa chu kỳ trầm tích và địa tầng phân tập trong luận án này NCS lấy miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST) (ranh giới 33') làm tập trầm tích khởi đầu và miền hệ thống trầm tích biển cao là tập kết thúc thì mỗi phức tập tương đương với một chu kỳ trầm tích. 4.2. Đặc điểm các phức tập 4.2.1. Phức tập 1 tuổi Pleistocen sớm(1600÷700ka BP) (Sq1-Q11) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq1-Q11): Được đặc trưng bởi nhóm tướng cát sạn grauvac-litic aluvi màu xám thuộc miền hệ thống trầm tích biển thấp (arLST, Sq1-Q11). - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq1-Q11): Được đặc trưng bởi nhóm tướng cátarko-liticvũng vịnh màu xám và nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ màu loang lổ thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến (mTST, Sq1-Q11). - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq1-Q11): Nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ thuộc miền hệ thống trầm tích biển cao (mvHST, Sq1-Q11) Tầng cát này chứa tầng “mũ sắt” phủ trên bị laterit hóa mạnh chứa tectit nguyên dạng có tuổi 700 kaBP (hình 12). Hình 12: Cột địa trầm tích theo địa tầng phân tập mặt cắt khu vực Hòn Rơm 19
4.2.2. Phức tập 2 tuổi Pleistocen giữa phần sớm (700-150ka BP) (Sq2- Q12a) - Miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST, Sq2 - Q12a) + Nhóm tướng cát chứa sạn grauvac-litic aluvi màu xám (arLST): Ở khu vực Suối Tiên thành phần là cát sạn màu xám, cấu tạo phân lớp xiên chéo đồng hướng lòng sông đồng bằng, phủ lên tầng cát biển-gió bị laterit hóa (mvHST, Sq1-Q11) (hình 13). SB arLST,Q12a SB mv HST,Q11 Hình 13: Ranh giới trầm tích cát sạn màu xám phức tập Sq2 (arLST, Q12a) phủ lên bề mặt laterit hóa mạnh màu đỏ phức tập Sq1 (mvHST, Q11) + Nhóm tướng cát thạch anh-litic tướng cát biển-gió màu loang lổ (mvLST): phân bố ở khu vực Hòn Rơm, Tiến Thành là tướng cát biển-gió màu xám trắng, loang lổ dính kết chắc. - Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST, Sq2-Q12a): Được đặc trưng bởi: + Nhóm tướng cát arko-litic vũng vịnh ven bờ màu xám (mTST, Sq2- 2a Q1 ). Tại khu vực Suối Tiên cát có cấu tạo phân lớp ngang. Kết quả phân tích tuổi (TL) của tập cát xám >204 kaBP (hình 14). + Nhóm tướng cát thạch anh đê cát ven bờ gặp tại ku vực Tiến Thành cát có màu trắng - vàng - loang lổ cấu tạo phân lớp ngang (hình 15) - Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST, Sq2-Q12a): Được đặc trưng bởi nhóm tướng cát thạch anh-litic biển-gió màu đỏ, màu xám trắng (mvHST, Sq2-Q12a) có tuổi (TL) >181kaBP (hình 14). 20