Luận án tiến sĩ Địa chất: Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực tỉnh Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng

Chia sẻ: Trần Văn Gan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:157

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án "Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực tỉnh Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng" là: Làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa địa chất đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong giai đoạn Holocen

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Địa chất: Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực tỉnh Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ THỊ KIM CHI LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - Năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ THỊ KIM CHI LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG Ngành: Địa chất học Mã số: 9440201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS Hoàng Văn Long 2. PGS.TS Mai Văn Lạc Hà Nội - Năm 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Ngô Thị Kim Chi
ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Hoàng Văn Long và PGS.TS Mai Văn Lạc - hai người thầy đã tận tình hướng dẫn nghiên cứu sinh trong suốt quá trình làm luận án tiến sỹ. Để hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sự giúp đỡ của Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Sau đại học, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Bộ môn Địa chất, Bộ môn Địa chất biển, Trung tâm Thí nghiệm Công nghệ cao. Ngoài ra, nghiên cứu sinh cũng nhận được sự hỗ trợ của Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Môi trường biển, Phòng thí nghiệm Trường Đại học Birbek London (Vương quốc Anh), Phòng thí nghiệm trọng điểm, Trường Đại học Đồng Tế (Trung Quốc), đề tài cấp Nhà nước mã số BĐKH.42, cấp Bộ mã số B2015-02-24. Nhiều ý kiến đóng góp của các nhà khoa học GS.TSKH Đặng Văn Bát, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, GS.TS Trần Thanh Hải, PGS.TS Ngô Xuân Thành, PGS.TS Bùi Hoàng Bắc, TS Đỗ Văn Nhuận, TS Ngô Văn Liêm, TS Nguyễn Xuân Nam, TS Hoàng Ngô Tự Do… cùng sự giúp đỡ của các đồng nghiệp Ths Nguyễn Hữu Hiệp, Ths Nguyễn Minh Quyền, KS Đào Văn Nghiêm, Ths Phan Văn Bình và sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp khác trong khoa. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người thân trong gia đình: bố mẹ, chồng cùng các con đã động viên, giúp đỡ về tinh thần, vật chất trong suốt quá trình nghiên cứu của mình.
iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vii DANH MỤC ẢNH ........................................................................................ viii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... xi MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................... 9 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ......................................................................... 9 1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................ 9 1.1.2. Đặc điểm tự nhiên ........................................................................... 10 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ...................................................... 13 1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975 .............................................................. 13 1.2.2. Giai đoạn sau 1975 ......................................................................... 15 1.3. Đặc điểm địa chất.................................................................................. 20 1.3.1. Địa tầng ........................................................................................... 20 1.3.2. Magma ............................................................................................ 37 1.3.3. Kiến tạo ........................................................................................... 40 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 45 2.1. Cơ sở khoa học...................................................................................... 45 2.1.1. Một số thuật ngữ ............................................................................. 45 2.1.2. Khái quát về tiến hóa địa chất đới bờ ............................................. 46 2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................... 48
iv 2.2.1. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý số liệu .......................................... 48 2.2.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ....................................................... 48 2.2.3. Nhóm các phƣơng pháp trong phòng thí nghiệm ........................... 49 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM CÁC TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG......................................................... 62 3.1. Trầm tích Holocen sớm - giữa .............................................................. 65 3.1.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen sớm - giữa ................................................................................................. 65 3.1.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen sớm - giữa ...... 68 3.2. Trầm tích Holocen muộn ...................................................................... 79 3.2.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen muộn.......................................................................................................... 79 3.2.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen muộn............... 82 3.3. Đặc điểm thành phần Foram ................................................................. 90 3.3.1. Kết quả phân tích Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên cứu ............................................................................................................. 91 3.3.2. Hệ thống phân loại Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên cứu ............................................................................................................. 93 CHƢƠNG 4. TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG ............................................................. 108 4.1. Tiến hóa kiến tạo - cổ địa mạo ............................................................ 108 4.2. Tiến hóa trầm tích ............................................................................... 111 4.2.1. Tiến hóa nguồn gốc vật liệu trầm tích dựa trên kết quả phân tích tuổi U - Pb ............................................................................................... 111 4.2.2. Tiến hóa trầm tích dựa trên kết quả phân tích đồng vị oxy .......... 118 4.3. Lịch sử phát triển địa chất Holocen vùng biển ven bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng ................................................................................................... 121
v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ............. 133 CÁC BÀI BÁO CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN................ 133 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................... 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 135
vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BA: Bản ảnh ĐB - TN: Đông Bắc - Tây Nam Foram: Foraminifera KHCN: Khoa học công nghệ KVNC: Khu vực nghiên cứu LA - ICPMS: Laser Ablation inductively couple plasma mass spectrometry, máy phân tích tuổi U - Pb LK.ĐL: Lỗ khoan Điền Lộc LK.LC: Lỗ khoan Lăng Cô LK.PD: Lỗ khoan Phú Diên NCS: Nghiên cứu sinh nnk: nhiều ngƣời khác SEM: Scaning Electron Microscope TB - ĐN: Tây Bắc - Đông Nam tr. năm: triệu năm
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Giới hạn tọa độ KVNC ................................................................... 10 Bảng 2.1. Thang phân cấp độ hạt trầm tích vụn cơ học theo Wentworth ...... 50 Bảng 2.2. Bảng phân cấp các thông số vật lý trầm tích Rukhin . ................... 51 Bảng 2.3. Danh sách các mẫu phân tích tuổi U-Pb ......................................... 57 Bảng 2.4. Danh sách và độ sâu mẫu phân tích đồng vị oxy trên Foram......... 59 Bảng 3.1. Kết quả phân tích thành phần trầm tích vụn trong LK.ĐL ............ 89 Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen của vùng nghiên cứu .............................................................................................. 91 Bảng 3.3. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích Foram và bào tử phấn hoa trong trầm tích Holocen LK.ĐL (NCS thực hiện) ............. 100 Bảng 3.4. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen LK.PD (NCS thực hiện) ........................................ 100 Bảng 3.5. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen LK.LC (NCS thực hiện) ........................................ 100
viii DANH MỤC ẢNH Ảnh 1.1. Hệ tầng Tân Lâm, ở xã Xuân Phong, huyện Phong Điền, Thừa Thiên - Huế ................................................................................................................ 26 Ảnh 1.2. Trầm tích nguồn gốc biển (mQ22-3 pv2) tại xã Điền Lộc, huyện Phong Điền, Thừa Thiên - Huế .................................................................................. 33 Ảnh 1.3. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ22-3 pv2) ở bãi biển hiện đại ở khu vực ven biển Điền Hƣơng, Phong Điền, Thừa Thiên - Huế .................... 34 Ảnh 1.4. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ22-3 pv2) xã Quảng Công, huyện Quảng Điền, Thừa Thiên - Huế....................................................................... 34 Ảnh 1.5. Trầm tích biển - gió (mvQ23 no), gần cửa Kiểng, hạ lƣu sông Bù Lu, xã Vĩnh Lộc, huyện Phú Lộc, Thừa Thiên - Huế............................................ 35 Ảnh 1.6. Phức hệ Hải Vân phát triển ra tận biển làm phức tạp hóa địa mạo đƣờng bờ và đáy biển ...................................................................................... 39 Ảnh 2.1. Máy phân tích tuổi U - Pb (LA - ICPMS), phòng thí nghiệm, Đại học Birkbeck London ...................................................................................... 58 Ảnh 2.2. Hình thái các hạt zircon dƣới kính hiển vi đƣợc lựa chọn để phân tích tuổi tuyệt đối U - Pb ................................................................................. 58 Ảnh 2.3. Máy phân tích đồng vị oxy và cacbon (Radiometric dating and isotop), phòng thí nghiệm, Đại học Đồng Tế, Trung Quốc ............................ 60 Ảnh 3.1. Ảnh các hạt trầm tích tƣớng bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (Q21-2) (LK.ĐL, ở độ sâu 37 m) dƣới kính hiển vi điện tử quét ................................. 71 Ảnh 3.2. Cuội sạn laterit ở đới đƣờng bờ cổ dọc vùng biển ven bờ Huế ...... 72 Ảnh 3.4. Ảnh các cát biển hạt mịn (mQ21-2 ) (LK.ĐL, ở độ sâu 23m) dƣới SEM ................................................................................................................. 75 Ảnh 3.5. Ảnh trầm tích cát biển hạt min (mQ21-2) (LK.ĐL, ở 13,5m): A- mẫu hạt vụn dƣới SEM; B- mẫu lát mỏng dƣới kính thạch học ............................. 76
ix Ảnh 3.6. Ảnh các cát biển hạt mịn (mQ21-2) ( LK.ĐL, ở độ sâu 13.5m) dƣới SEM ................................................................................................................. 77 Ảnh 3.7. Ảnh cát biển hạt mịn (mQ21-2) (LK.ĐL, ở độ sâu 8,5m) dƣới SEM: A- mẫu hạt vụn; B- mẫu lát mỏng................................................................... 77 Ảnh 3.8. Ảnh các hạt cát biển hạt mịn (mQ21-2) (LK.ĐL, ở độ sâu 8,5m) dƣới SEM ................................................................................................................. 78 Ảnh 3.9. Ảnh trầm tích sông- biển - đầm lầy (Q23): A-hạt vụn, dƣới SEM và B- lát mỏng, dƣới kính thạch học.................................................................... 83 Ảnh 3.10. Ảnh bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (ambQ23) dƣới SEM (mẫu trầm tích tầng mặt cảng Cát Tiên Sa).............................................................. 83 Ảnh 3.11. Ảnh SEM chụp tƣớng trầm tích cát - bùn biển - đầm lầy (bmQ23) ......................................................................................................................... 85 Ảnh 3.12. Ảnh phân tích thành phần mảnh vụn dƣới kính thạch học tƣớng trầm tích cát - bùn biển - đầm lầy (bmQ23) .................................................... 85 Ảnh 3.13. Ảnh SEM chụp tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ23) (LK.ĐL, ở độ sâu 1m): A- Mẫu hạt vụn; B- Mẫu lát mỏng .............................................. 86 Ảnh 3.14. Ảnh SEM chụp các hạt cát biển hạt mịn (mQ23) (LK.ĐL, ở độ sâu 1m)................................................................................................................... 87 Ảnh 3.15. Ảnh phân tích thành phần và kiến trúc các mảnh vụn của các hạt cát biển hạt mịn (mQ23) dƣới kính thạch học .................................................. 88 Ảnh 3.16. Bản ảnh 1 ...................................................................................... 101 Ảnh 3.17. Bản ảnh 2 ...................................................................................... 102 Ảnh 3.18. Bản ảnh 3 ...................................................................................... 103 Ảnh 3.19. Bản ảnh 4 ..................................................................................... 104 Ảnh 3.20. Bản ảnh 5 ...................................................................................... 105 Ảnh 3.21. Bản ảnh 6 ...................................................................................... 106 Ảnh 3.22. Bản ảnh 7 ...................................................................................... 107
x Ảnh 4.1. Mặt trƣợt và gờ trƣợt còn mới là dấu hiệu của đứt gãy trẻ phát triển trên đá granit khu vực cửa Tƣ Hiền .............................................................. 110 Ảnh 4.1. Sa khoáng inmenit và zircon có hàm lƣợng cao trong các hệ cồn cát nguồn gốc gió - biển ở khu vực ven biển Thừa Thiên - Huế ........................ 123 Ảnh 4.3. Cấu tạo xiên chéo với góc thoải nằm bên dƣới mặt bào mòn trên cồn cát nguồn gốc gió biển ở khu vực Cảnh Dƣơng, Thừa Thiên - Huế ..........................126 Ảnh 4.4. Hiện tƣợng sạt lở bờ biển mạnh mẽ ở phía bắc cửa Đại và ven biển Cẩm An . ....................................................................................................... 127
xi DANH MỤC HÌNH Hình 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu (KVNC) (nguồn: maps.google.com)1 Hình 1.1. Sơ đồ vị trí địa lý KVNC (NCS thành lập) ....................................... 9 Hình 1.2. Sơ đồ phân bố dòng mặt trên biển Đông theo hai mùa ................... 13 Hình 1.3. Sơ đồ địa chất đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng và vùng đất liền nằm kế cận ....................................................................................................... 21 Hình 1.4. Mô hình biến dạng của Tapponnier và sự hình thành biển Đông [69] ......................................................................................................................... 41 Hình 1.5. Sơ đồ phân vùng cấu trúc kiến tạo Trung Trung Bộ....................... 42 Hình 2.1. Mặt cắt mô phỏng cấu trúc đƣờng bờ và đới bờ ............................. 46 Hình 2.2. Lộ trình các tuyến khảo sát thực địa đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế - Đà nẵng ................................................................................................. 48 Hình 2.3. Đồ thị đƣờng cong tích lũy phân bố độ hạt..................................... 50 Hình 2.4. Biểu đồ giản lƣợc phân loại các trƣờng trầm tích ........................... 51 Hình 2.5. Phân cấp độ mài tròn ....................................................................... 54 Hình 3.1. Sơ đồ vị trí các lỗ khoan bãi triều và tuyến địa chấn nông - phân giải cao đƣợc sử dụng trong đề tài (NCS thành lập) ....................................... 62 Hình 3.2. Đối sánh địa tầng tổng hợp 3 lỗ khoan trong phạm vi KVNC ....... 63 Hình 3.3. Sơ đồ phân bố các trầm tích Holocen trên bề mặt đáy biển KVNC ... 64 Hình 3.4. Mặt cắt minh giải địa chấn nông phân giải cao tuyến Tu27 (từ trái qua phải, hƣớng TN-ĐB) ................................................................................ 65 Hình 3.5. Bề mặt đáy tập Holocen sớm - giữa bị xâm thực bởi dòng chảy cổ ... 66 Hình 3.6. Bản đồ đẳng sâu đáy Holocen trên theo tài liệu địa chấn nông phân giải cao. ........................................................................................................... 66 Hình 3.7. Bản đồ đẳng dày trầm tích Holocen sớm - giữa trên cơ sở tài liệu địa chấn nông phân giải cao ............................................................................ 67
xii Hình 3.8. Sơ đồ phân bố các tƣớng trầm tích cơ bản trong giai đoạn Holocen, KVNC.............................................................................................................. 69 Hình 3.9. Đặc trƣng hình thái các thành tạo trầm tích Holocen muộn ........... 79 Hình 3.10. Bản đồ đẳng sâu tầng đáy Holocen muộn của KVNC theo tài liệu địa chấn nông phân giải cao ............................................................................ 80 Hình 3.11. Bản đồ đẳng dày trầm tích Holocen muộn của KVNC trên cơ sở tài liệu địa chấn nông phân giải cao ................................................................ 81 Hình 4.1. Sơ đồ kiến tạo khu vực và sự phát triển của các hệ thống đứt gãy khống chế cấu trúc thềm lục địa Việt Nam ................................................... 108 Hình 4.2. Hoạt động đứt gãy trong Holocen muộn - hiện tại quan sát đƣợc trên băng địa chấn và chiều dày tập trầm tích Holocen muộn khá ổn định (trích Tu57, hƣớng từ trái qua phải TN-ĐB) ................................................ 109 Hình 4.3. Biểu đồ tần suất tuổi tuyệt đối U-Pb của các mẫu trầm tích bở rời ở KVNC............................................................................................................ 113 Hình 4.4. Sự thay đổi đồng vị 18O theo nhiệt độ. ........................................ 118 Hình 4.5. Biểu đồ sự thay đổi của tỉ số đồng vị δ18O (LK.ĐL) .................... 120 Hình 4.6. Mô hình tiến hóa địa chất vùng biển ven bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong Holocen ...................................................................................... 122 Hình 4.7. Sự tƣơng phải về chế độ kiến tạo hai bên đứt gãy Sông Thu Bồn .... 128
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng thuộc thềm trong, thềm lục địa miền Trung Việt Nam (Hình 1). Đây là nơi chuyển tiếp và chịu sự tƣơng tác lục địa - đại dƣơng. Đồng thời khu vực này có mức độ tập trung dân số cao, các hoạt động sản xuất và kinh doanh diễn ra rất nhộn nhịp. Với các đặc trƣng về địa chất, địa mạo, môi trƣờng sinh thái, thủy động lực học… vùng biển nông ngoài khơi Huế - Đà Nẵng có đặc điểm rất đa dạng về sinh thái và nhạy cảm với sự thay đổi quá trình tƣơng tác lục địa - đại dƣơng. Bất cứ sự thay đổi nào về tính ổn định đới ven bờ đều có những tác động mạnh đến các hoạt động sống của con ngƣời và hệ sinh thái môi trƣờng liên quan. Hình 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu (KVNC) (nguồn: maps.google.com) Các nghiên cứu trƣớc đây đều chỉ ra rằng, nguồn cung cấp vật liệu trầm tích lắng đọng trên thềm lục địa miền Trung Việt Nam đƣợc bóc mòn từ lƣu
2 vực các hệ thống sông Hồng, sông Mekong và các hệ thống sông nhỏ hơn từ sƣờn Đông dãy Trƣờng Sơn đổ trực tiếp ra biển [41, 42, 55, 62, 63, 67, 68]. Vật liệu trầm tích là sản phẩm của quá trình tƣơng tác phức tạp giữa các yếu tố thạch học, phong hóa, địa mạo và các chuyển động kiến tạo [43, 44, 45]. Các hạt trầm tích mặc dù có cùng thành phần khoáng vật nhƣ nhau nhƣng nếu chúng đƣợc bóc mòn từ các thành tạo đá gốc có tuổi và điều kiện thành tạo khác nhau thì các khoáng vật trầm tích cũng phản ánh tuổi nguội (cooling age), tuổi kết tinh (crystalization age) và các chỉ số địa hóa khác nhau [22, 49, 54]. Bên cạnh đó, sự chênh lệch về độ cao địa hình, các chuyển động nâng hạ kiến tạo và yếu tố khí hậu cũng đóng vai trò quan trọng thúc đẩy quá trình phong hóa và bóc mòn trầm tích [17, 23, 27, 31, 34, 45]. Nói cách khác, nghiên cứu thành phần, đặc điểm địa hóa và định tuổi tuyệt đối của các thành tạo trầm tích bở rời có thể làm sáng tỏ mối quan hệ nhân quả từ nguồn tới nơi lắng đọng (source to sink analysis). Trong đó có thể giúp khôi phục lịch sử tiến hóa Trái đất và biến đổi cổ khí hậu. Mặt khác, các thành tạo trầm tích còn là nơi lƣu giữ các bằng chứng địa chất về các tai biến địa chất và thảm họa thiên nhiên nhƣ động đất, sóng thần, bão lụt… Một trong số các hoạt động đƣợc cho là có ảnh hƣởng mạnh đến sự ổn định đới ven bờ đó là các tai biến thiên nhiên (nhƣ bão lụt, xói lở bờ biển…), biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng. Những thành tựu nghiên cứu trong lĩnh vực địa chất Đệ Tứ đã cho phép các nhà khoa học nâng cao hiệu quả và độ chính xác của công tác dự báo các hiện tƣợng tai biến đới ven bờ trƣớc khi nó xảy ra nếu chúng ta biết áp dụng tổ hợp các phƣơng pháp nghiên cứu hợp lý với nguồn số liệu đa dạng và đầy đủ. Trên cơ sở nghiên cứu về lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ sẽ giúp đƣa ra đƣợc các dự báo về xu thế phát triển đới bờ trong tƣơng lai. Điều này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc hoạch định chính sách và phòng tránh thiên tai đối với các tỉnh ven biển
3 nói riêng và đất nƣớc nói chung. Hơn nữa, nghiên cứu lịch sử đới bờ sẽ làm sáng tỏ các đặc điểm về môi trƣờng, điều kiện thủy động lực khống chế quá trình xói mòn, vận chuyển và lắng đọng trầm tích trong quá khứ, đặc biệt là trong Holocen, thời gian địa chất gần đây nhất, làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng mô hình dự báo biến động đới bờ trong tƣơng lai. Mặc dù vậy, các công trình về lịch sử tiến hóa đới bờ ở KVNC trên thực tế chƣa đƣợc quan tâm xứng đáng. Phần lớn các nghiên cứu đƣợc tiến hành ở tỉ lệ nghiên cứu nhỏ hoặc chƣa có các chuyên đề nghiên cứu sâu dẫn đến các kết quả nghiên cứu còn mang tính định tính, chung chung. Trên cơ sở đó, các công trình thực sự chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu cấp thiết, chƣa đƣa ra đƣợc các dự báo về sự biến đổi của đới bờ trong tƣơng lai. Chính vì vậy nghiên cứu lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trở thành một vấn đề cấp bách. Đƣợc sự đồng ý của Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ môn Địa chất và cán bộ hƣớng dẫn, nghiên cứu sinh thực hiện đề tài nghiên cứu cấp tiến sỹ với tên đề tài “Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng”. Đề tài đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS Hoàng Văn Long và PGS.TS Mai Văn Lạc. 2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của luận án là: Làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa địa chất đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong giai đoạn Holocen. Nội dung nghiên cứu: Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu nêu trên, nghiên cứu sinh (NCS) đã tiến hành các nội dung nghiên cứu sau đây: 1. Nghiên cứu địa tầng Holocen đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng. 2. Làm sáng tỏ thành phần vật chất của các thành tạo Holocen đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng. 3. Khôi phục lịch sử tiến hóa đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong Holocen.
4 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đƣợc NCS lựa chọn là các thành tạo trầm tích Holocen. - Phạm vi nghiên cứu của luận án: Khu vực đới bờ thuộc vùng biển ven bờ 0 - 30 mét nƣớc, kéo dài từ xã Điền Hƣơng, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế đến phƣờng Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng (hình 1.1). 4. Cơ sở tài liệu xây dựng luận án Luận án đƣợc xây dựng trên cơ sở tài liệu của chính NCS thu thập, khảo sát thực địa, trực tiếp phân tích mẫu, cụ thể nhƣ sau: a. Tài liệu khảo sát thực địa: NCS đã thu thập các thông tin về địa chất, địa mạo thông qua 03 đợt khảo sát. - Đợt 1, khảo sát thực địa năm 2012, NCS là thành viên tham gia: Chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học về tai biến thiên nhiên, đặc biệt là sóng thần tại vùng bờ biển Việt Nam giữa Viện Quan trắc Trái đất thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) với Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất và Viện Địa chất - Viện KHCN Việt Nam. Công tác khảo sát đƣợc tiến hành ở tỉnh Thừa Thiên - Huế. - Đợt 2, khảo sát thực địa năm 2015, NCS là thành viên tham gia đề tài cấp bộ: Nghiên cứu sự biến đổi nguồn gốc vật liệu trầm tích và sa khoáng đi kèm trên vùng biển ven bờ Huế - Đà Nẵng dựa trên các kết quả phân tích địa hóa khoáng vật nặng và định tuổi tuyệt đối, mã số B2015-02-24. - Đợt 3, khảo sát thực địa năm 2016, NCS là thành viên tham gia đề tài cấp nhà nƣớc: Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền Trung Việt Nam và vai trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự báo và phòng tránh thiên tai trong điều kiện biến đổi khí hậu, mã số BĐKH.42.
5 b. Số liệu, tài liệu: Để hoàn thành luận án, NCS đã trực tiếp phân tích: - 05 tuyến địa chất nông phân giải cao và 126 mẫu Foraminifera, tại Phòng thí nghiệm, Bộ môn Địa chất biển, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất. - 30 mẫu định lƣợng khoáng vật với kính hiển vi điện tử quét (SEM), tại Trung tâm Phân tích Công nghệ cao, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất. - 12 mẫu lát mỏng thạch học, tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Khoáng sản, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất. - 10 mẫu tuổi tuyệt đối, tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Trƣờng Đại học Birbeck London (Vƣơng quốc Anh). - 14 mẫu đồng vị oxi, tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Đại học Đồng Tế, Thƣợng Hải (Trung Quốc). Bên cạnh đó, nghiên cứu sinh đã tham khảo tài liệu từ các đề tài, dự án mà mình trực tiếp tham gia: - Kết quả nghiên cứu của đề tài nghiên cứu cấp cơ sở, mã số T13-18 “Nghiên cứu đặc điểm các phức hệ Trùng lỗ (Foraminifera) trong trầm tích Holocen đới bờ (0 - 30m nƣớc) khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng và ý nghĩa của chúng trong việc luận giải môi trƣờng trầm tích” mà NCS làm chủ đề tài, năm 2013. - Tài liệu, mẫu vật của dự án “Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trƣờng và dự báo tai biến địa chất vùng biển Thừa Thiên Huế - Bình Định (0 - 60m nƣớc), tỉ lệ 1:100.000”, do Trung tâm Tài nguyên - Môi trƣờng biển chủ trì (2011-2015). - Đề tài nghiên cứu cấp Bộ, mã số B2015-02-24, “Nghiên cứu sự biến đổi nguồn gốc vật liệu trầm tích và sa khoáng đi kèm trên vùng biển ven bờ Huế - Đà Nẵng dựa trên các kết quả phân tích địa hóa khoáng vật nặng và định tuổi tuyệt đối” do PGS.TS. Hoàng Văn Long chủ trì, NCS là thành viên của đề tài.
6 - Đề tài nghiên cứu cấp Nhà nƣớc, mã số BĐKH.42, “Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền Trung Việt Nam và vai trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự báo và phòng tránh thiên tai trong điều kiện biến đổi khí hậu” do GS.TS Trần Thanh Hải là chủ trì, NCS là thành viên tham gia. Trong quá trình viết luận án, NCS cũng tham khảo nhiều báo cáo tổng kết đề tài, nhiều bài báo, công trình trong và ngoài nƣớc liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu trong KVNC. 5. Những luận điểm bảo vệ Luận điểm 1 Các trầm tích Holocen sớm - giữa trong khu vực nghiên cứu bao gồm 04 tƣớng: Tƣớng trầm tích cát sông - biển (amQ21-2), tƣớng trầm tích bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (abmQ21-2), tƣớng trầm tích cát - sạn bãi triều (msQ21-2) và tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ21-2). Trầm tích Holocen muộn bao gồm 04 tƣớng: Tƣớng trầm tích cát - bùn sông - biển (amQ23), tƣớng trầm tích bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (ambQ23), tƣớng trầm tích cát - bùn biển - đầm lầy (mbQ23), tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ23). Luận điểm 2 Nguồn cung cấp vật liệu trầm tích trong khu vực nghiên cứu chủ yếu từ các đá có nguồn gốc lục địa, có tuổi kết tinh tập trung vào 3 khoảng tuổi chính: ~230-270 triệu năm, ~420-450 triệu năm và 538 triệu năm trở về trƣớc, gắn liền với quá trình xuất lộ các thành tạo xâm nhập và biến chất tƣơng ứng với các giai đoạn tạo núi Indosini, Caledoni và hoạt kém hơn là động trƣợt bằng trong Kanozoi. Nguồn trầm tích này thay đổi theo không gian, thời gian và đƣợc khống chế bởi lƣu vực các hệ thống dòng chảy cổ chảy qua và chế độ hoạt động kiến tạo qua từng giai đoạn.