Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hóa thạch thuộc nhóm pteridophyta và cycadophyta trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg), tỉnh Quảng Ninh

Chia sẻ: Tri Tâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đặc điểm thành phần hóa thạch nhóm Pteridophyta và Cycadophyta trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai từ đó làm sáng tỏ ý nghĩa cổ sinh thái của hệ thực vật Hòn Gai ở bể than Quảng Ninh. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hóa thạch thuộc nhóm pteridophyta và cycadophyta trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg), tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị Mai Hoa NGHIÊN CỨU HÓA THẠCH THUỘC NHÓM PTERIDOPHYTA VÀ CYCADOPHYTA TRONG TRẦM TÍCH CHỨA THAN CỦA HỆ TẦNG HÒN GAI (T3n-r hg), TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Nguyễn Thị Mai Hoa NGHIÊN CỨU HÓA THẠCH THUỘC NHÓM PTERIDOPHYTA VÀ CYCADOPHYTA TRONG TRẦM TÍCH CHỨA THAN CỦA HỆ TẦNG HÒN GAI (T3n-r hg), TỈNH QUẢNG NINH Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 8440201.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chủ tịch Hội đồng Ngƣời hƣớng dẫn khoa học GS.TS. Tạ Hòa Phƣơng TS. Nghiêm Nhật Mai TS. Nguyễn Thị Thu Cúc Hà Nội – 2020
LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành ở Bộ môn Quản lý tài nguyên, Khoa Địa chất Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên dƣới sự giúp đỡ của các thầy cô trong khoa và của phòng Sau Đại học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội. Đặc biệt, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với TS. Nghiêm Nhật Mai, TS. Nguyễn Thị Thu Cúc ngƣời đã hƣớng dẫn học viên trong suốt quá trình làm luận văn. Đồng thời, học viên cũng xin cảm ơn Đề tài thuộc nhiệm vụ KHCN chủ tịch Viện giao mã số CT0000.01/19 - 21, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học - Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho học viên sử dụng bộ mẫu Cổ thực vật để nghiên cứu hoàn thành luận văn. Học viên xin trân trọng cảm ơn!
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN BỂ THAN QUẢNG NINH ..........................................7 1.1. Giới thiệu về bể than Quảng Ninh ....................................................................7 1.1.1.Vị trí nghiên cứu..........................................................................................7 1.1.2. Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu ...........................................................8 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nƣớc ..........................................21 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...........................................................21 1.2.1.1. Hệ thực vật Nori – Reti ở Châu Á (Ngoại trừ phía Bắc và trung tâm của Trung Quốc và Tây Á) ............................................................................. 21 1.2.1.2. Thực vật Nori – Reti của Nam Trung Quốc và Đông Á. ................... 22 1.2.1.3. Hệ thực vật Nori – Reti ở Nam Bán Cầu ........................................... 23 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc .............................................................23 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................26 2.1. Cơ sở tài liệu ...................................................................................................26 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................26 2.2.1. Phƣơng pháp phân tích hóa thạch thực vật ..............................................26 2.2.2. Phƣơng pháp cổ sinh thái .........................................................................31 3.1. Đặc điểm thành phần phân loại ......................................................................33 3.2. Đặc điểm phân bố địa tầng .............................................................................35 3.3. Mô tả một số hóa thạch đặc trƣng cho vùng nghiên cứu ................................36 3.1.1. Hóa thạch ngành Pteridophyta .................................................................36 3.1.2. Hóa thạch ngành Cycadophyta .................................................................43 3.1.3. Các hóa thạch thực vật khác .....................................................................50 3.4. Ý nghĩa cổ địa lý .............................................................................................53 KẾT LUẬN ...............................................................................................................59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................60 PHỤ LỤC ..................................................................................................................69 1
DẠNH MỤC HÌNH Hình 1. 1: Sơ đồ phân bố hệ tầng Hòn Gai ................................................................. 7 Hình 2. 1: Chụp ảnh mẫu sử dụng giá chụp mẫu Kaiser, máy ảnh Canon EOS-1D X Mark II, ống kính Canon EF 24-70mm f/2.8 L USM……………………….. ......... 26 Hình 2. 2. Các kiểu gốc lá ......................................................................................... 29 Hình 2. 3. Các kiểu chóp lá ....................................................................................... 30 Hình 3. 1. Biểu đồ thể hiện thành phần loài khu vực nghiên cứu ............................. 33 Hình 3.2. Loài Dictyophyllum nathorsti Zeiller (thƣớc tỷ lệ 3 cm) ..........................37 Hình 3. 3. Hình ảnh khôi phục lại giống lại sự phân lông chim của họ Dipteridacea và giống Dictyophyllum nói riêng. ............................................................................37 Hình 3.4. Loài Clathropteris meniscioides Brongniart (thƣớc tỷ lệ 3 cm) ..............38 Hình 3.5. Khôi phục lại hình ảnh loài Clathropteris meniscioides Brongniart (theo Thereis và nnk, 2016) ................................................................................................38 Hình 3.6. A. Mô phỏng cấu trúc Dipteridaceae với cuống (màu nâu), hai nhánh lá (màu đỏ), hệ gân (màu đen) và một phân đoạn của hệ gân (*) đƣợc tô sáng. B. Một đoạn lá cho thấy mặt sau bao gồm gân thứ cấp (màu xanh) và gân bậc ba (màu xanh lá cây). C. Một đoạn của hệ gân của hình B đƣợc phóng to cho thấy các gân bậc cao hơn và một nhánh cuối của gân (đƣợc tô màu xám) (theo Thereis và nnk, 2016) ...38 Hình 3.7. Loài Thaumatopteris remauryi (Zeiller) Oishi et Yamasita .....................39 Hình 3.8. Lá chét của giống Thaumatopteris (Theo Ning Zhou và nnk, 2015)........40 Hình 3.9. Loài Cladophlebis denticulata (Brongniart) Fontaine ..............................41 Hình 3. 10. Hình ảnh khôi phục lại cành lá của giống Cladophlebis (theo Johanna H.A., Van Cittert, 1966) ............................................................................................41 Hình 3. 11. Sự phân bố lá chét thuộc giống Cladophlebis. A, B, F Lá chét bám thẳng gân lá lông chim. C. Phân xẻ của lá chét tạo thùy. E. Lá phân xẻ sâu hơn. G. Lá chét có răng cƣa (Nathalie S. Nagalingum, David J. Cantrill, 2015) ..................41 Hình 3.12. Loài Cladophlebis raciborskii Zeiller .....................................................42 Hình 3. 13. Sự phân chia lá lông chim bậc 2 và các lá chét của Cladophlebis (Taylor and Taylor, 1993) ......................................................................................................42 Hình 3.14. Loài Taeniopteris spathulata Mc Clelland .............................................43 2
Hình 3.15. Hệ gân Taeniopteris (Taylor and Taylor, 1993) .....................................43 Hình 3.16. Loài Taeniopteris jourdyi Zeiller (tỷ lệ 1:1) ...........................................44 Hình 3.17. 1. Loài Cycadites saladini Zeiller, 2. Hình ảnh khôi phục lại của Cycadeoidea theo Taylor và Taylor, 1993 ................................................................45 Hình 3.18. Loài Anomozamites inconstant Brongniart (thƣớc tỷ lệ 3 cm) ...............46 Hình 3.19. Hình thái các lá chét các giống của Ngành Cycadophyta (theo Watson và Sincock, 1992)...........................................................................................................47 Hình 3.20. Loài Anomozamites minor (Brongniart) Nathorst (thƣớc tỷ lệ 3 cm) .....47 Hình 3.21. Loài Pterophyllum bavieri Zeiller (tỷ lệ 1:1) ..........................................48 Hình 3.22. Loài Pterophyllum aequale Brongniart (tỷ lệ 1:1) ..................................49 Hình 3.23. Loài Pterophyllum contiguum Schenk ....................................................50 Hình 3.24. Loài Neocalamites hoerenis (Schimper) Halle .......................................51 Hình 3.25. Hình ảnh khôi phục lại của giống Neocalamites (theo Tao Yang và nnk, 2011)..........................................................................................................................51 Hình 3.26: Loài Neocalamites carcinoides Harris ....................................................52 Hình 3.27. Loài Baiera guilhaumati Zeiller .............................................................52 Hình 3.28. Minh họa sự phân chia các đoạn lá của giống Baiera (Taylor và Taylor, 2009)..........................................................................................................................52 Hình 3.29. Loài Podozamites lanceolatus (L.et H.) Braun .......................................53 3
DANH MỤC BẢNG Bảng 3. 1. Bảng thành phần loài khu vực nghiên cứu ..............................................33 Bảng PL 1. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Thống Nhất ……………….………….69 Bảng PL 2. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Cọc Sáu ................................................76 Bảng PL 3.Kết quả phân tích mẫu của mỏ Cẩm Phả ................................................77 Bảng PL 4.Kết quả phân tích mẫu của mỏ Đông Bắc...............................................77 Bảng PL5. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Hà Lầm..................................................79 Bảng PL6. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Hà Tu.....................................................79 Bảng PL7. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Khe Chàm .............................................80 Bảng PL8. Kết quả phân tích mẫu của mỏ Mạo Khê ................................................81 4
MỞ ĐẦU Các bể than ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới đƣợc hình thành liên quan mật thiết đến sự phát triển của các hệ thực vật đƣợc hình thành trƣớc đó. Chính vì vậy, khi nghiên cứu về các tầng trầm tích chứa than, các nhà khoa học trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam luôn quan tâm tới hệ thực vật có mặt trong đó (Zeiller, 1882; 1902 – 1903, Pelourde, 1913, Counillon H, 1914, Brongniart A., 1828 – 1937, Pavlov, 1960; Nguyễn Công Lƣợng (trong Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990). Sau đó, Nguyễn Bá Nguyên (1964, 1965, 1968), Oishi và Huzioka (1941), Srebrodoskaia (1969a), Nguyễn Chí Hƣởng, Nghiêm Nhật Mai (1981, 1982, 1985, 1986). Quảng Ninh là nơi có chứa các mỏ than lớn nhất của Việt Nam. Đây là nguồn tài nguyên khoáng sản lớn của Việt Nam, một loại hình khoáng sản đƣợc coi là vàng đen của nhân loại. Bể than Quảng Ninh là bể than lớn nhất của Việt Nam phần lớn nằm trong tầng trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai (T3 n-r hg) (Nghiêm Nhật Mai, 2018). Hệ tầng Hòn Gai chứa hệ thực vật phong phú và đa dạng với 154 loài (Nghiêm Nhật Mai, 2018). Hai nhóm Pteridophyta và Cycadophyta chiếm ƣu thế nhất trong phức hệ hóa thạch của hệ tầng này. Đây cũng chính là các nhóm thực vật có quan hệ mật thiết với các thành tạo than của khu vực nghiên cứu. Chính vì vậy, học viên chọn đề tài: “Nghiên cứu hóa thạch thuộc nhóm Pteridophyta và Cycadophyta trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai (T3n- r hg), tỉnh Quảng Ninh”. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu đặc điểm thành phần hóa thạch nhóm Pteridophyta và Cycadophyta trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai từ đó làm sáng tỏ ý nghĩa cổ sinh thái của hệ thực vật Hòn Gai ở bể than Quảng Ninh. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: hóa thạch thực vật trong trầm tích chứa than của hệ tầng Hòn Gai. - Phạm vi nghiên cứu: Bể than Quảng Ninh, tỉnh Quảng Ninh 5
Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp phân tích hóa thạch thực vật - Phƣơng pháp cổ sinh thái Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu và tổng hợp, phân tích tài liệu về hệ thực vật liên quan đến các thành tạo trầm tích chứa than ở Việt Nam và trên thế giới - Kiểm kê và phân loại sơ bộ, bộ mẫu liên quan đến hệ thực vật trong trầm tích hệ tầng Hòn Gai - Nghiên cứu thành phần hóa thạch của hóa thạch hai nhóm Pteridophyta và Cycadophyta trong trầm tích vùng nghiên cứu - Nghiên cứu mối liên hệ giữa cổ thực vật và môi trƣờng sống để từ đó xác định ý nghĩa cổ sinh thái nhằm xác lập lại điều kiện thành tạo môi trƣờng trầm tích chứa chúng Cấu trúc của luận văn Chƣơng 1: Tổng quan Chƣơng 2: Cơ sở tài liệu và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Đặc điểm hóa thạch nhóm Pteridophyta và Cycadophyta trong trầm tích vùng nghiên cứu Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 6
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN BỂ THAN QUẢNG NINH 1.1. Giới thiệu về bể than Quảng Ninh 1.1.1.Vị trí nghiên cứu Các trầm tích chứa than của Hệ tầng Hòn Gai phân bố rộng rãi thuộc địa phận của tỉnh Quảng Ninh trong dạng cấu trúc địa hào kéo dài từ Đông sang Tây: từ đảo Kế Bào qua các vùng mỏ: Mông Dƣơng, Cẩm Phả, Hòn Gai, Hoành Bồ, Yên Lập, Tràng Bạch, Mạo Khê, Đông Triều, Phả Lại; và dải Bảo Đài Yên Tử ở phía Bắc. Các trầm tích chứa than này đƣợc định tuổi T3 n-r dựa trên các tài liệu địa chất và cổ sinh vật (Trần và Vũ, 2011). Hình 1. 1: Sơ đồ phân bố hệ tầng Hòn Gai Quảng Ninh nằm ở vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm đặc trƣng cho các tỉnh miền bắc vừa có nét riêng của một tỉnh vùng núi ven biển có một mùa hạ nóng ẩm mƣa nhiều, một mùa đông lạnh khô, ít mƣa và tính nhiệt đới nóng ẩm là bao trùm nhất. Tỉnh có nền nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình trong năm từ 25 – 37oC, có sự chênh lệch giữa các mùa, giữa vùng đồi núi với vùng ven biển. Sự chênh lệch về nhiệt độ trung bình của tháng tiêu biểu cho mùa đông (tháng 1) thấp hơn nhiệt độ 7
trung bình của tháng tiêu biểu cho mùa hạ (tháng 7) là 12oC và thấp hơn nhiệt độ trung bình của tháng 1 theo tiêu chuẩn nhiệt độ cùng vĩ tuyến là 5,1oC. Vào tháng 12 và tháng 1, một số nơi nhƣ Bình Liêu, Ba Chẽ và miền núi huyện Hoành Bồ thƣờng có sƣơng muối. Tỉnh có lƣợng mƣa nhiều, tập trung chủ yếu vào mùa hạ (chiếm tới 85% lƣợng mƣa cả năm), lƣợng mƣa trung bình hàng năm 1.995mm. Quảng Ninh chịu ảnh hƣởng sâu sắc của chế độ gió mùa. Gió mùa hạ thổi từ tháng 5 đến tháng 10, hƣớng đông nam, gây mƣa lớn cho nhiều khu vực của tỉnh. Quảng Ninh có tất cả khoảng 30 sông, suối với chiều dài trên 10 km. Dân cƣ Quảng Ninh tập trung chủ yếu ở bốn thành phố và hai thị xã, là các trung tâm của ngành công nghiệp khai thác than, du lịch và cửa khẩu của Việt Nam, phần 8 huyện còn lại dân cƣ tƣơng đối thƣa thớt, sống chủ yếu bằng nghề nông. 1.1.2. Đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu Trong khu vực nghiên cứu có các công trình của các nhà địa chất Pháp (Zeiller, 1902 – 1903, Jacob C, 1921, Patte E, 1927). Vào những năm 1961 – 1963, và đến năm 1965 tờ bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam 1: 500.000 ra đời dƣới sự giúp đỡ của các chuyên gia Nga (Liên Xô cũ) do Dovjikov A.E chủ biên. Sau đó các tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn do các đoàn thuộc liên đoàn bản đồ thực hiện (1: 200.000 – đoàn 204), Ngô Quang Toàn và nnk (1994), Nguyễn Công Lƣợng và nnk, (2001) và của Trần Văn Trị và nnk, (2003). Các công trình nghiên cứu trên cho thấy sự có mặt của các địa tầng trong vùng nhƣ sau: GIỚI PALEOZOI ORDOVIC THƢỢNG – SILUR  Hệ tầng Tấn Mài (O3-S tm) Hệ tầng do Jamoida A. I. (Dovjikov và nnk. 1965) xác lập khi nghiên cứu trầm tích ở làng Tấn Mài (ở phía bắc thị trấn Hà Cối, tỉnh Quảng Ninh). Mặt cắt chuẩn (Holostratotyp) - mặt cắt Tấn Mài (phía bắc Hà Cối 12km) theo đƣờng ôtô Móng Cái đi Thán Phún qua làng Tấn Mài. Hệ tầng Tấn Mài có tính đồng nhất và ổn định về thành phần đá, gồm trầm tích lục nguyên có cấu tạo phân nhịp và phân dải. Hệ tầng Tấn Mài phân bổ thành một dải dọc theo rìa phía đông nam đứt gãy 8
Yên Tử - Tiên Yên - Tấn Mài, theo phƣơng đông bắc - tây nam, rộng tới 7km, kéo dài không liên tục hàng trăm kilomet. Ngoài ra hệ tầng còn lộ ờ đảo Cái Chiên và đảo Vĩnh Thực. Mặt cắt chuẩn của hệ tầng Tấn Mài từ dƣới lên gồm hai phần: -Phần dưới gồm cát kết mica dạng quarzit, hạt nhỏ đến trung, có cuội thạch anh dẹt, màu xám, xám phớt lục, các lợp kẹp đá phiến mica, bột kết mica và phylit (tăng dần về phía trên mặt cắt). Dày 1.000 - 1.200 m. -Phần trên gồm đá phiến, phylit Itiica, màu xám sẫm phớt lục, ít lớp kẹp cát kết mica. Dày khoảng 1.000 m Nguyễn Công Lƣợng và nnk. (1980) và Vũ Khúc - Bùi Phú Mỹ và nnk. (1990) mô tả trật tự mặt cắt chuẩn của hệ tầng Tấn Mài nhƣ sau: 1. Cát kết kẹp sạn kết, cát kết, bột kết màu xám, xen lớp mỏng đá phiến sericit. Dày 120 m. 2. Bột kết màu xám, xen các lớp mỏng đá phiến sericit. Dày 240 m. 3. Đá phiến sericit màu xám, xen các lớp mỏng bột kết. Dày 250 m. 4. Cát kết dạng quarzit màu xám, xen các lớp mỏng đá phiến sericit. Dày 150 m. 5. Đá phiến sericit - thạch anh màu xám, ít lớp kẹp đá phiến silic. Dày 150 m. 6. Bột kết màu xám, đá phiến sericit xen kẹp, chứa Bút đá Bohemograptus tenuis, Neoculograptus inexspectatus, Pristiograptus pseudodubius, Lobograptus cf. crinitus. Dày 250 m. 7. Cát kết xen bột kết, màu xám, chứa Bút đá bảo tồn kém. Dày 150 m. 8. Bột kết xen đá phiến sericit. Dày 120 m. Bề dày tổng cộng của mặt cắt 1430 m. Quan hệ địa tầng và tuối. Hệ tầng Tấn Mài có vị trí địa tầng thấp nhất trong vùng phân bố nên không quan sát đƣợc quan hệ cùa hệ tầng với trầm tích cổ hơn. Hệ tầng không chỉnh hợp dƣới các thành tạo trẻ hơn thuộc các hệ tầng Đồ Sơn (D2gv - D3fr ds), Hà Cối (J2 hc). Cơ sở định tuổi cùa hệ tầng Tấn Mài là tập hợp Bút đá tuổi Silur, thuộc phần cao mặt cắt Tấn Mài và tập hợp bào tử tuổi Silur thuộc phần cao mặt cắt Nam Hả - Trƣờng Thụ. Tuổi Ordovic đƣợc giả định cho khối lƣợng lớn địa tầng nằm dƣới mức chứa hoá thạch Bút đá và Bào tử. 9
DEVON HẠ-TRUNG  Hệ tầng Dƣỡng Động (D1-2 dd) Mặt cắt chuẩn: Mặt cắt Hiệp Sơn Hạ, tây bắc thị trấn Kinh Môn 2km, vùng Kinh Môn, Hải Dƣơng. Hệ tầng gọi tên theo địa danh vùng Dƣỡng Động (Tràng Kênh, Hải Phòng), nơi đá của hệ tầng phân bố rộng rãi. Hệ tầng Dƣỡng Động gồm cát, bột kết, đá phiến sét và đôi chỗ có xen thấu kích đá vôi lộ ra ở các vùng Kinh Môn (Hải Dƣơng); Dƣỡng Động (Tràng Kênh, Hải Phòng) và Đông Triều (Quảng Ninh). Trong các vùng kể trên, hệ tầng phân biệt rõ ràng về thành phần trầm tích cũng nhƣ phức hệ hoá thạch với trầm tích carbonat của hệ tầng Tràng Kênh (D2g-D3fm tk) phủ trên nó. Ranh giới dƣới của hệ tầng ờ hầu hết các mặt cắt đều không quan sát đƣợc. Hoá thạch trong hệ tầng Dƣỡng Động chủ yếu là Tay cuộn và đôi khi cũng có san hô trong các thấu kính đá vôi. Các hoá thạch đƣợc phát hiện ở vùng Kinh Môn (Hải Dƣơng) và vùng lân cận gồm Stropheodonta cf. interstrialis, Atrypa ex gr. Desquamata, Stropheodonta cf. interstrialis, Athyris concentrica, Carinatina cf. arimaspa, Desquamatia sp., Atrypa sp., Retichonetes sp., Bacbochonetes janvieri, Perichonetes mutabilis, Leptostrophia sp., Atrypa ex gr. reticularis, Indospirifer kwangsiensis, Aulacella zhamoidai, Syringopora ex gr. Eifeliensis, Euryspirifer cf. tonkinensis, Syringopora ex gr. Eifeliensis, Amphipora vatustior, Desquam atia ex gr. desquamata, Acrospirifer sp., Camarotoechia sp. Schellwienielia cf. lantenoisi, Bacbochonetes sp. và Pterinopectens. Quan hệ địa tầng và tuổi. Các dạng hoá thạch đã dẫn trên đây phần lớn thuộc phức hệ Euryspirifer tonkinensis đặc trƣng cho trầm tích Praga (Devon hạ) ở Việt Nam, tuy vậy cũng có vài dạng có thể ứng với Eifel nhƣ Syringopora ex gr. eifeiiensis. Bằng phân tích tuổi của hoá thạch đã dẫn, kết hợp với quan hệ chỉnh hợp của hệ tầng Dƣỡng Động với hệ tầng Tràng Kênh tuổi Givet – Famen (D2g-D3fm tk) nằm trên nó, đã đù cơ sờ thuyết phục để định tuổi Devon sớm - Devon trung cho hệ tầng Dƣỡng Động; chi tiết hơn, có thể ứng với khoảng địa tầng từ Praga của Devon hạ đến Eifel của Devon trung (D1-2 e). 10
 Hệ tầng Bản Páp (D1p - D3fr bp) Hệ tầng Bản Páp mang tên một bản cùng tên ở vùng Vạn Yên, huyện Phù Yên, tỉnh Sơn La, do Nguyễn Xuân Bao và nnk. (1969) xác lập trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất tờ Vạn Yên (tỷ lệ 1: 200 000), với tên gọi “Điệp” Bản Páp. Mặt cắt chuẩn: Dọc theo thƣợng nguồn sông Mua, phía trên Bản Nguồn khoảng 3 km, huyện Phù Yên, Sơn La; bản đồ tỷ lệ 1: 100 000 tờ Vạn Yên). Nét đặc trƣng của hệ tầng Bản Páp là gồm trầm tích carbonat, chù yếu là đá vôi xám đen, phân lớp mỏng và trung bình, phân bố rộng rãi ở Bắc Bộ. Ở Tây Bắc Bộ đá của hệ tầng gặp dọc Sông Đà, Thanh Hoá; ờ Bắc Bắc Bộ - Hà Giang, lƣu vực Lô - Gâm; Đông Bắc Bộ - Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên. Bề dày và thành phần của hệ tầng thay đổi khá nhiều, tuỳ theo từng mặt cắt (từ 300 - 450 m đến 1200 m); trong một số mặt cắt bên cạnh thành phần vôi của hệ tầng còn có vôi sillic, silic vôi và đá phiến silic. Quan hệ địa tầng và tuổi. Phân tích tập hợp hóa thạch của hệ tầng Bản Páp tại các mặt cắt khác nhau ờ Tây Bắc, Tống Duy Thanh và nnk. (1986, 1988) đã định tuổi cho hệ tầng là Devon sớm, (D13 - D22) (tƣơng ứng D1em - D2gv). Tại nhiều nơi có thể quan sát ranh giới chỉnh hợp của hệ tầng Bản Páp với hệ tầng Bản Nguồn (D1 bn) nằm dƣới (nhƣ tại mặt cắt thƣợng nguồn sông Mua, mặt cắt Suối Nho, mặt cắt Hòa Bình – Tu Lý v .v ...) và với hệ tầng Tốc Tát (D3 tt) nằm trên (tại mặt cắt thƣợng nguồn sông Mua, mặt cắt Bản Cải - Đa Niêng). Tuổi praga đến frasni của hệ tầng đƣợc xác định trên cơ sở hóa thạch và quan hệ địa tầng. DEVON THƢỢNG - CARBON HẠ  Hệ tầng Phố Hàn (D3fm - C1 ph) Hệ tầng Phố Hàn do Ngô Quang Toàn và nnk. (1994) xác lập với mặt cắt chuẩn Phố Hàn - Bến Bèo ở nam đảo Cát Bà và đật tên theo tên đầu cùa mặt cắt chuẩn. Theo Ngô Quang Toàn và nnk. (1994) hệ tầng ứng với phần thấp hệ tầng Cát Bà (C1 cb) do Nguyễn Công Lƣợng và nnk. (1979) mô tả và có diện phân bố trong toàn khu vực Duyên Hải Đông Bắc Bộ. Hệ tầng Phố Hàn có diện phân bố hạn chế, chi gặp ở phần phía nam đào Cát Bà, đặc trƣng bởi đá vôi chứa nhiều silic. Hệ tầng Phố Hàn nằm chỉnh hợp trên đá vôi chứa hoá thạch Famen muộn (hệ 11
tầng Tràng Kênh?). Có thể quan sát đƣợc quan hệ trực tiếp này ờ mặt cắt chuẩn nằm gần trùng với đƣờng mòn đi qua yên ngựa xuống bãi tấm Cát Cò 3. Hệ tầng cũng chỉnh hợp với hệ tầng Đá Mài nằm phủ trên, ở mặt cắt chuẩn có thể quan sát trực tiếp quan hệ này nằm giữa tập đá vôi xám chứa ổ silic và tập đá vôi Huệ biển màu xám sáng - chân của hệ tầng Đá Mài. Hoá thạch trong hệ tầng Phố Hàn chủ yếu gồm đới Quasiendothyra, đới Chernyshinella - Palaeospiropleclammina Răng nón gồm tập hợp gracilis- sigmoidalis - gonioclymeniae, đới duplicata. Những đới và tập hợp hoá thạch này khẳng định tuổi Devon muộn Famen - Carbon sớm Tournai của hệ tầng Phố Hàn. CARBON – PERMI TRUNG  Hệ tầng Bắc Sơn (C-P2 bs) Hệ tầng do Nguyễn Văn Liêm (1978) xác lập cho loạt đá vôi xám sáng tuổi Carbon - Permi phân bố rộng rãi ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ nhƣ Hài Phòng, Quảng Ninh, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Sơn La, Lai Châu, Hoà Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình. Nhìn chung thành phần đá gồm đá vôi dolomit hóa. Đá vôi sét, đá vôi sinh vật, thƣờng có màu xám, xám sáng, chủ yếu phân lớp dày và dạng khối. Nhiều nơi chúng tạo nên những khối đá vôi lớn nhƣ khối Bắc Sơn - Kim Hỉ, khối Đồng Mu, Đồng Văn và khối Kẻ Bàng. Các đá của hệ tầng lộ khắp ở phía đông nam của vùng nghiên cứu trên cánh đồng Karst Hạ Long và phía nam thuộc tỉnh Hải Phòng. Bề dày chung của hệ tầng đá vôi này khoảng 1000 m đến 1500 m. Quan hệ địa tầng và tuổi. Ở Tây Bẳc Bộ, hệ tầng chỉnh hợp trên hệ tầng Đa Niêng nằm dƣới nó. Ở Đông Bắc Bộ, hệ tầng nằm chinh hợp trên các hệ tầng Lũng Nậm, Con Voi và Phố Hàn. Ở Bắc Trung Bộ, trầm tích carbonat ở chân hệ tầng phủ chỉnh hợp trên trầm tích lục nguyên, lục nguyên - silic của hệ tầng La Khê. Tuổi của hệ tầng đƣợc xác định trên cơ sở các đới Trùng lỗ gồm Dainiella - Eoparastaffella; uralodiscus – Glomodiscus; Endothyranopsis - Pseudoendothyra; Millerella – Eostaffella; Profusulinella; Fusulinella - Fusulina; Obsoletes – Protriticites; Triticites – Daixina; Schwagerina; Robustoschwagerincr; Misellina; Cancellina; Neoschwagerina; Lepidolina - Yabeina cho tuổi Carbon sớm (Visei) - 12
Permi giữa (Capitan – P22), những hoá thạch khác trong hệ tầng cũng phù hợp với việc dịnh tuổi này. PERMI THƢỢNG  Hệ tầng Bãi Cháy (P3 bc) Mặt cắt chuẩn chọn: Mặt cắt đồi Yên Ngựa, Bãi Cháy ờ phía tây thị xã Hòn Gai, nằm ờ giữa bƣu điện Bãi Cháy và bến phà Bãi Cháy, giáp với bờ biển, thành phố Hạ Long. Tên của hệ tầng đặt theo địa danh Bãi Cháy ở phía tây thị xã Hòn Gai. Hệ tầng Bãi Cháy gồm đá silic, phiến silic silic-vôi và cát kết quarzit. Thành phần mặt cắt gồm bên dƣới là đá silic, phiến silic xen các lớp kẹp mỏng cát kết; bên trên là quarzit xen các lớp kẹp silic. Hệ tầng phân biệt với phần đáy hệ tầng Hòn Gai nằm phủ trên bằng sự có mặt cùa thành phần silic và bằng sự vắng mặt của cuội kết. Ngoài ra, tuy cả hai hệ tầng đều có cát kết nhƣng cát kết cùa hệ tầng Bãi Cháy là cát kết dạng quarzit còn cát kết của hệ tầng Hòn Gai chửa nhiều mica. Hệ tầng Bãi Cháy phân bố ở Ọuảng Ninh và lộ thành những dải hẹp theo phƣơng á vĩ tuyến nằm trùng vào hai cánh ven rìa cùa nếp võng cẩm Phả - Hòn Gai. Dải phía bắc chạy từ Quảng La dọc theo đƣờng 18B đi Vũ Oai. Dải phía nam dọc theo các đồi thấp ở nam Bãi Cháy và dọc đƣờng ô tô Quang Hanh - cẩm Phả. Quan hệ dịa tầng và tuổi. Theo Phạm Văn Quang và nnk. (1969) và Phạm Động Diệt, Nguyễn Trung Châu (1973) hệ tầng Bãi Cháy nằm chỉnh hợp trên hệ tầng Bắc Sơn. Hệ tầng Bãi Cháy bị hệ tầng Hòn Gai phủ không chỉnh hợp lên trên. Tuổi của hệ tầng đƣợc xác định bởi các hóa thạch Hoá thạch Hai mảnh vỏ Guizhoupecten regularis, G. sp., Stutchburia aff. dianensis, Euchondria sinensis, Barkevellia sp. thuộc đới Guizhoupecten regularis, bậc Wuchiaping, Permi thƣợng. GIỚI MESOZOI TRIAS THƢỢNG, NORI - RETI  Hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg) Hệ tầng do Pavlov A. xác lập năm 1960 với mặt cắt chuẩn (Holostratotyp) ở vùng mỏ Hòn Gai, tình Quảng Ninh. Các nghiên cứu về hoá thạch thực vật thuộc hệ tầng Hòn Gai xuất hiện tử cuối thế kỷ 19 (Zeiller 1882), nhƣng chỉ tới khoảng giữa 13
thế kỷ 20 thành tạo chứa than này mới đƣợc mô tả thành một hệ tầng thống nhất. Hệ tầng phân bố rộng rãi ở vùng duyên hải Quảng Ninh, kéo dài từ đảo Cái Bầu, các vùng mò Mông Dƣơng, cẩm Phả qua Hoành Bồ, Yên Lập, Tràng Bạch, Mạo Khê, Đông Triều đến Phả Lại, và ở phía bắc các vùng mỏ này có dài Bảo Đài - Yên Tử. Khi xác lập hệ tầng, Pavlov (1960) đã mô tả “điệp” Hòn Gai với 3 phụ điệp: Dưới than, bao gồm các trầm tích hạt thô xen ít thấu kính than mỏng, Chứa than, gồm các trầm tích hạt mịn xen các via than công nghiệp, và Trên than, gồm các trầm tích hạt thô. Sau đó, trong quá trình đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 miền Bắc Việt Nam Jamoida {in Dovjikov và nnk. 1965) đã chấp nhận việc phân chia các trầm tích chứa than ở bể than Quảng Ninh thành một điệp, nhƣng ông cho rằng chỉ nên chia nhỏ nó thành 2 “phụ điệp”: phụ điệp dưới phân bố ở phần đông cùa bể than, từ đảo Cái Bầu về thị xã Hòn Gai (thành phố Hạ Long hiện nay), gồm trầm tích hạt thô, tƣơng ứng với “phụ điệp Dƣới than” của Pavlov; còn phụ điệp trên phân bố chủ yếu ở phía tây của bể than là nơi có những mỏ than quan trọng nhất của bể, tƣơng ứng với hai “phụ điệp Chứa than và Trên than” của Pavlov. Bề dày của hệ tầng khoảng 800-1300 m. Nguyễn Công Lƣợng (in Vũ Khúc, Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990) cũng chia “điệp Hòn Gai” thành 2 phụ điệp: phụ điệp dưới chứa than, do các tập hạt thô nằm ờ phần dƣới của mặt cắt thƣờng không duy trì ồn định trên diện tích phân bố làm cho các vỉa than công nghiệp có khi xuất hiện ngay ở phần dƣới của mặt cắt, và phụ điệp trên gồm trầm tích hạt thô chứa ít ổ hay thấu kính than. Bề dàv của hệ tầng biến động trong khoảng 1000-1800 m. Trong công trình nghiên cứu địa tầng chi tiết hệ tầng Hòn Gai nhằm đồng danh các via than ở bể than Quảng Ninh, Nguyễn Chí Hƣởng đã mô tả hệ tầng với ba phần (in Nguyễn Chí Hƣởng, Đặng Trần Huyên 1990). Đây là mô tả chứa đựng nhiều tài liệu cổ sinh nhất từ trƣớc đến nay.  Phần dưới lộ ra ở đảo Cái Bầu, theo quan sát trên mặt và tài liệu khoan, gồm: 1. Cát kết hạt thô màu xám sáng, xám vàng, phân lớp dày xen các lớp cuội kết, sạn kết cùng màu, phân lớp dày, ít bột kết xám và những thấu kính nhỏ sét kết xám đen, dày khoảng 200 m. Chứa các hoá thạch thực vật Clathropteris 14
meniscioides, Taeniopteris jourdyi, Podozamites lanceolatus, Thaumatopteris sp., Neocalamites sp.. 2. Hệ xen kẽ cát kết và bột kết màu xám, phân lớp không đều xen ít lớp cuội kết và sạn kết thạch anh sáng màu, các lớp kẹp sét kết, sét than xám đen và 11 vỉa than ít giá trị công nghiệp, dày 400-500 m. Chứa các di tích thực vật Dictyophyllum nathorsti, Taeniopteris nilssonioides, Ctenis xuanbaoi, Thaumatopteris remauryi, Cycadites saladini, Yuccites vietnamesis. 3. Bột kết xám xen cát kết xám sáng và ít lớp kẹp cuội kết, sạn kết sáng màu, phân lớp trung bình đến dày, ít lớp đá phiến sét và sét than xám đen cùng 16 vỉa than phần lớn có giá trị công nghiệp, dày 650-800 m. Hoá thạch gồm Chân rìu nƣớc ngọt Utschamiella sp., cánh gián Eoblattina obscura và thực vật Clathropteris meniscioictes, Dictyophyllum nathorsti, Taeniopteris nilssonioides, T. jourdyi, Glossopteris indica, Ctenis japonica, Pterophylhim tietzei, Pt. portali, Pt. incontans, Cycadolepis granulata, Palaeovittaria kurzi. Bề dày chung của phần dƣới đạt khoảng 1250-1500 m.  Phần giữa lộ ra ờ phần lớn diện tích bể than. Dựa theo mặt cắt Cao Xanh - Giáp Khẩu và tài liệu khoan, có thể chia phần này làm 2 tập: 1. Cuội kết, sạn kết xám sáng, phân lớp dày đến dạng khối, có nơi là cuội kết có lỗ hổng xen cát kết hạt thô màu xám, chuyển lên trên có nhiều bột kết xám xen với ít sét kết, sét than xám đen và 2 vỉa than mỏng, đôi nơi còn gặp quặng sắt nâu; Chứa Cycadocarpidium erdmani, Taeniopteris jourdyi, Thaumatopteris fuchsi, Asterotheca cottoni, Sphenopteris cf. princeps, v.v... Dày 240-500 m. 2. Cát kết xám, bột kết xám sẫm, phân lớp mỏng đến dày xen cuội kết, sạn kết thạch anh xám sáng, ít lớp kẹp sét kết và sét than xám đen hay bị ép phiến với 19-23 vỉa than ở vùng Hòn Gai - Cẩm Phả, nhƣng phân nhánh tới 58 vỉa ở vùng Mạo Khê - Tràng Bạch. Chứa các di tích thực vật Clathropteris meniscioides, Cl. obovata, Dictyophyllum nathorstii, Taeniopteris spathulata, T. jourdyi, Macrotaeniopteris hongayica, Pecopteris tonquinensis, P. adumbrata, Bernoullia zeilleri, Otozamites indosinensis, O. obtusus, O . rarinervis, Neocalamiles carrerei, N. hoerensis, Annulariopsis inopinata, Pterophyllum aequale, Pt. bavieri, Pt. 15
portalii, Pt. longifolium, Nilssonia muensteri, Baiera guilhaumati, B. gracilis, Thaumatopteris remauryi, Th. fuchsi, Ctenis khechamensis, Goeppertella micoloba, Danaeopsis fècunda, Lonchopteris virginensis, Drepanozamites nilssoni, Lobifolia lobifolia, Squamifolim dictyonervum; hoá thạch Chân rìu nƣớc lợ Unionites damdunensis, Songdaella sp., Modiolus sp., Mytilus (Falcimytilus) sp., Bakevellia maokheensis. Dày 220-930 m. Bề dày chung của phần giữa đạt khoảng 460-1430 m.  Phần trên gồm: 1. Cuội kết, sạn kết thạch anh xám sáng, phân lớp dày chuyển lên trên cát kết hạt thô chiếm ƣu thế, chủ yếu phân lớp dày, xen bột kết xám sẫm. Bột kết nhiều nơi chứa 1-5 vỉa than phần lớn đều mỏng và duv trì kém. Chứa di tích thực vật Clathropteris meniscioides, Dictyophyllum nathorstii, Taeniopteris jourdyi, Pseudoctenis sp., Anomozamites gracilis và Chân lá Estheria sp.. Dày 250-300 m. 2. Cuội kết và sạn kết xám sáng, thƣờng phân lớp dày xen ít cát kết hạt thô, bột kết xám với các thấu kính sét kết, sét than xám sẫm. Chứa di tích thực vật Clathropteris meniscioides, Dictyophyllum nathorstii, Podozamites lanceolatus, Pterophyllum inconstant. Dày 150-200 m. Bề dày chung của phần trên khoảng 400-500 m. Nhƣ vậy, theo mô tả này bề dày chung của hệ tầng Hòn Gai đạt khoảng 2110-3430m. Ở dải Yên Tử, Nguyễn Công Lƣợng và nnk ( 2001) mô tả mặt cắt hệ tầng Hòn Gai gồm 2 phần.  Phần dưới lộ ra ở hai cánh nếp lõm chạy dài hai bên dãy Yên Tử, gồm 3 tập: 1. Cuội kết cơ sở hỗn tạp, cát kết, bột kết và đá phiến sét xám xen các thấu kính hay lớp kẹp sét than và than chất lƣợng xấu, dày 200-300 m, có nơi đến 600 m. 2. Cát kết, bột kết xám xen sét kết, cuội kết, sỏi kết và khoảng 10 vỉa than công nghiệp có bề dày thay đổi từ 1 đến 12 m, có nơi tới 25-28m. Trầm tích nói trên có tính phân nhịp rõ với đặc điểm bồi tích, tam giác châu. Chúng chứa các di tích thực vật Taeniopteris jourdyi, Podozamites lanceolatus, Neocalamites hoerensis, Pterophyllum contiguum, Goeppertella microloba, v.v... Bề dày: 400-500 m. 16
3. Cuội kết và sạn kết thạch anh sáng màu xen cát kết cỡ hạt khác nhau, sét than xám đcn, các thấu kính than, chứa ít hoá thạch thực vật. Dày 100-200 m. Bề dày chung của phần dƣới đạt khoảng 700-1200 m. • Phần trên lộ ra chủ yếu ở đỉnh dãy Yên Tử, trong phần trục của nếp lõm, bao gồm cuội kết và sỏi kết thạch anh, cát kết hạt thô xen bột kết xám sẫm, sét than xám đen và ít ổ hoặc thấu kính than, dày 600-700 m. Các đá kể trên thƣờng phân nhịp không rõ, hoặc tạo thành các nhịp không hoàn chinh của lũ tích. Hạt của cuội kết, sỏi kết thƣờng mài tròn và lựa chọn kém. Nhƣ vậy, bề dày chung cùa hệ tầng ở vùng Yên Tử đạt khoảng 1300-1900 m. Quan hệ địa tầng và tuổi. Hoá thạch thực vật thu thập trong hệ tầng Hòn Gai đã đƣợc biết tới từ lâu dƣói tên gọi là “ hệ Thực vật Hòn Gai” gồm tới 195 loài (Nguyễn và Nghiêm, 1982), trong đó có 62 loài đặc hữu và 50 loài trong dạng danh pháp bỏ ngỏ. Hóa thạch thực vật thƣờng hay gặp trong các vết lộ của các hệ tầng chứa than: Hòn Gai, Vân Lãng (Đông Bắc Bắc Bộ), Suối Bàng (Tây Bắc Bắc Bộ), Đồng Đỏ (Trung Bộ), Sƣờn Giữa (Nam Trung Bộ). Chúng bao gồm: Clathropteris meniscioides, Dictyophyllum nathorstii, Taeniopteris jourdyi, Equisetites sarrani, Yuccites vietnamensis, Podozamites lanceolatus, Goeppertella microloba, Neocalamites carrerei, N. hoerensis, Cycadites saladini, Asterotheca cottoni. Còn các loài đặc trƣng cho hệ tầng Hòn Gai có khoảng 65 loài, phổ biến hơn cả có Glossopteris indica, Maokheopteris vietnamica, Ctenis japonicum, Ct. xuanbaoi, Taeniopteris nilssonioides, Nilssonia plicata, Asterocarpus virginemis. Hoá thạch thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc định tuổi cho hệ tầng Hòn Gai. Phức hệ này chứa nhiều di tích Thân đốt (Equisetales), Dƣơng xỉ (Filicales), Tuế (Cycadophyta), Tùng bách (Coniferales) và Bạch quả (Ginkgoales), trong đó phong phú nhất có Tuế và Dƣơng xỉ, và trong Dƣơng xỉ có nhiều đại biểu của họ Dipteridaceae. Một số nhà cổ thực vật đã so sánh hệ Thực vật Hòn Gai vói phức hệ Dictyophyllum - Clathropteris thƣờng gặp ở Nam Bán Cầu (Lawrence H. Tanner (2018). Zeiller (1882) xếp Thực vật Hòn Gai vào Reti, sau đó Srebrodolskaja {in Dovjikov và nnk. 1965) so sánh phức hệ cổ thực vật này với thực vật Nori vùng Primoria (Viễn Đông Nga) và định tuổi cho hệ tầng Hòn Gai là Nori. 17