ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT
ĐỘNG TÂN KIẾN TẠO ĐẾN BỒI XÓI BỜ BIỂN Ở ĐỚI VEN BIỂN BÌNH TRỊ THIÊNTRẦN HỮU TUYÊN
Trường
đại học Khoa học HuếTóm tắt: Đối với quá trình bồi xói bờ biển và cửa sông, vẫn tồn tại nhiều quan điểm khác nhau về mức độ ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo. Trong bài báo, dựa vào các kết quả nghiên cứu về hoạt động bồi xói ở đới ven biển Bình Trị Thiên, tác giả đã đưa ra một số nhận xét bước đầu sau:
Trong thời điểm hiện tại, ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo đối với sự ổn định của đường bờ không đáng kể nếu so sánh với các yếu tố ngoại sinh. Tuy nhiên, hoạt động tân kiến tạo trong thời gian địa chất lâu dài đã khống chế quy mô và xu thế phát triển của quá trình bồi xói bờ biển và cửa sông. Điều này đã được chứng minh ở mối quan hệ chặt chẽ giữa hiện trạng bồi xói và biên độ chuyển động tân kiến tạo tương đối ở đới ven biển Bình Trị Thiên.
Chính chuyển động tân kiến tạo phân dị dạng khối tảng đã phân chia vùng bờ thành các đới nâng hạ tương đối với nhau, làm thay đổi mức độ tác động của sóng đối với đường bờ, và đã dẫn đến sự phân hoá hoạt động bồi xói trên từng đoạn bờ ở đới ven biển có quy mô và cường độ khác nhau.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Những năm gần đây, hiện tượng xói lở bờ biển xảy ra rất mạnh mẽ ở đới ven biển Bình Trị Thiên (BTT.) do ảnh hưởng của ba nhóm nhân tố chính: nội sinh, ngoại sinh và hoạt động kinh tế - xây dựng của con người. Trong khi có một sự thống nhất về vai trò chủ đạo của các yếu tố ngoại sinh (sóng gió, thuỷ triều, dòng chảy..), thì vẫn tồn tại những đánh giá khác nhau về mức độ ảnh hưởng của các tác nhân nội sinh, đặc biệt là hoạt động tân kiến tạo, đến quá trình bồi-xói bờ biển và cửa sông. Trong bài báo này dựa trên cơ sở của nhiều nguồn tài liệu khác nhau, chúng tôi xin đưa ra một cách nhìn nhận về ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo đối với quá trình bồi-xói lở bờ biển và cửa sông ở đới ven biển BTT.
II. KHÁI QUÁT VỀ HOẠT ĐỘNG TÂN KIẾN TẠO KHU VỰC
1. Các cấu trúc tân kiến tạo
Theo Trần Văn Trị, Lê Đức An, Lê Như Lai...[3, 4, 10] bình độ kiến tạo khu vực đã ổn định vào đầu Paleozoi muộn và hoạt hoá lại vào đầu Mesozoi. Paleogen là thời kỳ san bằng kiến tạo để hình thành nên bề mặt san bằng rộng lớn trên toàn khu vực Đông Nam Á. Vào cuối Paleogen, khu vực bị lôi cuốn vào hoạt động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại. Vùng nghiên cứu có thể được chia thành một số đơn vị kiến tạo chính sau [4]:
- Miền tạo núi sau nền (miền nâng nội lục địa) nằm ở phía tây vùng là nơi có cường độ nâng cao lớn nhất, kéo dài theo hướng ĐB - TN, gần như song song với đường bờ, được giới hạn cũng như phân cắt bởi các đứt gãy có quy mô khác nhau. Những phá huỷ kiến tạo phân chia miền này thành các khối núi uốn nếp, nâng cao theo kiểu địa luỹ và hình thành nên các cấu trúc núi khối tảng hiện đại.
- Miền nền trẻ (đới sụt lún Kainozoi rìa lục địa): Phần lục địa của đới ven biển BTT. đều thuộc miền nền trẻ, tạo thành một dải hẹp kéo dài. Lớp phủ nền chủ yếu là các trầm tích Đệ tứ với nhiều nguồn gốc khác nhau. Tồn tại trong miền nền trẻ ấy là các cấu trúc sinh thành do chuyển động kiến tạo phân dị dạng khối tảng dọc theo các đứt gãy: các trũng rìa lục địa và các dải nâng tân kiến tạo.
Hình 1. Mặt cắt vỏ Trái đất vùng Bình Trị Thiên dọc quốc lộ IA theo tài liệu địa vật lý [2]
Theo chiều ngang, thuộc phạm vi của miền nền trẻ có các bồn trũng nhỏ hẹp (các bàu, đầm phá cổ hoặc hiện đại) kéo dài theo phương TB - ĐN gần như song song với đường bờ hiện đại. Các trũng rìa lục địa này phản ánh những đới phá huỷ, đứt gãy thuận liên quan đến hiện tượng căng giãn ở dưới móng kết tinh và thường tạo thành những đới song song nhau. Có thể kể đến trũng Hải Lăng - Cầu Hai, trũng Lệ Thuỷ - Hồ Xá, trũng Đồng Hới, trũng Kiến Giang. Theo chiều dọc, các hệ thống đứt gãy sâu đã phân chia miền nền trẻ thành các đới nâng hạ " khối tảng" khác nhau có chiều dài biến đổi từ 20 đến 70-80 km, chiều rộng từ 20 đến 30 km. Cấu trúc khối tảng của móng kết tinh đã thể hiện rất rõ qua tài liệu đo địa vật lý (Hình 1). Chính sự hoạt động tân kiến tạo cũng như kiến tạo hiện đại dọc theo cấu trúc gần vuông góc với đường bờ ảnh hưởng rất lớn đến sự ổn định của khu vực, đặc biệt là quá trình bồi xói bờ biển và cửa sông.
- Miền hạ lún Kainozoi nằm ở phía Đông của vùng nền trẻ. Phần đáy biển ven bờ của đới ven biển BTT. có thể được xem như vùng thềm trong. Cấu trúc của miền hạ lún Kainozoi cũng tương tự như miền đới s?t lún rìa lục địa.
2. Hoạt động tân kiến tạo
- Hoạt động núi lửa tạo nên nhiều khối núi lửa có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen kéo dài thành một vệt liên tục theo hướng á vĩ tuyến có liên quan trực tiếp đến kiến tạo núi lửa trong Kainozoi. Chúng là chứng tích cho thời kỳ kiến sinh nứt tảng (taphrogenesis) xảy ra cuối Miocen [5] và thường tạo ra các vùng nâng cục bộ bất thường trên phông chung của vùng [2].
- Sự hình thành và tái hoạt động các đứt gãy sâu: Các đứt gãy sâu trong vùng phân bố theo hướng TB - ĐN hoặc á vĩ tuyến và đa số được phát hiện qua các tài liệu đo địa vật lý. Có thể kể đến đứt gãy Đồng Hới, Hồ Xá, Pa Leng - Triệu Phong, Ta Lua - Phong Điền, Hương Hoá - Huế, Hương Hoá - Đŕ Nẵng...[8]. Đặc biệt, đứt gãy lớn Hương Hoá - Đŕ Nẵng là ranh giới phân chia phần rìa phía bắc của địa khối Kon Tum và hệ uốn nếp Trường Sơn. Đứt gãy Xuân Dục - Quảng Trị gần như định hướng song song với đường bờ là đứt gãy trượt bằng lớn phân chia các cấu trúc "nâng địa luỹ" ở phía tây và " hạ địa hào" ở phía đông.
Hình 2. Sơ đồ phân vùng mức độ dao động tân kiến tạo đới ven biển Bình Trị Thiên
Sự tái hoạt động của các đứt gãy sâu trong vùng (bằng chứng là hiện tượng nứt đất ở vùng Huế, Quảng Trị trong năm 1993) làm vị trí đường bờ hiện tại thay đổi và ảnh hưởng không nhỏ đến sự gia tăng của hiện tượng xói lở bờ biển trong những năm gần đây.
- Mức độ dao động tân kiến tạo: Theo J. Fromaget trong suốt thời gian hoạt động tân kiến tạo, khu vực Đông Dương chủ yếu chịu chế độ kiến tạo nâng cao dạng khối tảng, đặc biệt trong thời kỳ Pleistocen muộn cho đến Holocen. Trần Văn Trị cho rằng vào cuối Paleogen đầu Neogen đã xảy ra quá trình phân dị tạo núi và tái hoạt động các đứt gãy có phương TB - ĐN dẫn đến sự thành tạo các địa hào và bồn trũng Kainozoi. Cuối Pliocen và đầu Pleistocen nhiều vùng được nâng kiểu khối tảng [10]. Lê Như Lai. bằng các phân tích kiến tạo và tân kiến tạo, cho thấy phần núi khối tảng, núi uốn nếp cũng như phần rìa lục địa được tiếp tục nâng cao, nhất là từ cuối Mesozoi đến đầu Kainozoi [5]. Nguyễn Hữu Cử cho rằng khu vực chịu ảnh hưởng của vận động nâng tân kiến tạo trong Đệ tam, nâng phân dị trong Đệ tứ và tiếp tục hoạt động trong giai đoạn kiến tạo hiện đại [7].
Qua các nhận định trên, ta thấy rằng toàn bộ đới ven biển BTT. là vùng nâng trong suốt giai đoạn hoạt động tân kiến tạo. Trong Holocen khu vực thuộc vùng nâng yếu bền vững. Tuy nhiên do chuyển động phân dị khối tảng của móng kết tinh, khu vực bị phân chia thành các đới nâng hạ tương đối dọc theo các phá huỷ kiến tạo. Theo tính toán của Lê Đức An, Ma Kông Cọ [3] đồng bằng rìa võng ven bờ thuộc vùng nâng yếu điều hoà với biên độ nâng tương đối trung bình là 0,12 mm/năm. Vùng núi khối tảng Bạch Mã, lân cận Tây Huế thuộc vùng nâng mạnh với tốc độ trung bình 0,5 mm/năm [3].
Như vậy, đới ven biển BTT. nằm kẹp giữa hai khu vực nâng điển hình - các khối núi trong lục địa và hạ điển hình - các bồn trũng ở biển. Theo phương dọc kéo dài theo đường bờ, tồn tại các đới nâng hạ khối tảng đan xen nhau giới hạn bởi các đứt gãy sâu và có cường độ chuyển động tân kiến tạo khác nhau do phân dị của móng kết tinh. Do đó, có thể căn cứ vào cấu trúc của móng kết tinh để phân chia vùng nghiên cứu thành các đới có mức độ dao động tân kiến tạo tương đới khác nhau (hình 2).
III. ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG TÂN KIẾN TẠO LÊN CÁC QUÁ TRÌNH BỒI XÓI BỜ BIỂN VÀ CỬA SÔNG
Đới
ven biển là vùng nhạy cảm đối với các tác động của các yếu tố nội, ngoại lực, trong đó có chuyển động tân kiến tạo. Các dạng địa hình ở đới ven biển - một trong các yếu tố chi phối hoạt động bồi xói, hình thành trong mối tương tác giữa các nhân tố nội sinh và ngoại sinh, trong đó có vai trò rất lớn của hoạt động kiến tạo. Do vậy, ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo được phản ánh gián tiếp qua vai trò của địa hình.ảnh hưởng trực tiếp của hoạt động tân kiến tạo chính là biên độ chuyển động. Hiện nay, so sánh với mực nước biển dâng chân tĩnh tại trạm thuỷ văn Hòn Dấu 2,24 mm/năm [6] thì biên độ dao động tân kiến tạo chỉ khoảng 0,12 mm/năm – 0,5 mm/năm, nhỏ hơn khoảng 10 lần. Điều này càng thể hiện rõ hơn khi so sánh biên độ dao động thuỷ triều của nước biển trong khu vực (từ 0,5 m đến 1,5 m). Tại một thời điểm cụ thể, thế năng theo chiều thẳng đứng do chuyển động kiến tạo tạo ra nhỏ hơn khoảng 5000 lần so với dao động của thuỷ triều, nghĩa là tác động thuỷ thạch động lực của nó thường không đáng kể. Tuy nhiên, thuỷ triều là dao động có chu kỳ và tác động thuỷ thạch động lực đối với vùng bờ thường cân bằng nhau trong một chu kỳ triều (ngoại trừ khi có sự cộng hưởng các điều kiện bất lợi của thời tiết như triều cường và áp thấp nhiệt đới). Trong khi đó, vận động tân kiến tạo tuy rất nhỏ nhưng là chuyển động nâng hoặc hạ liên tục trong suốt một thời gian dài dẫn đến biên độ dao động rất lớn. Chỉ tính riêng trong Holocen muộn (cách đây 3000 năm) với biên độ chuyển động tân kiến tạo trung bình là 0,24 mm/năm thì khu vực nâng đã bị nâng lên 0,72 m (đồng nghĩa với mực nước biển hạ thấp một lượng tương ứng). Chuyển động tân kiến tạo đã làm thay đổi vị trí đường bờ và làm giảm hoặc tăng mức tác động của sóng lên khu bờ trong một thời gian dài.
1. Quá trình bồi tụ và xói lở bờ biển.
Như các phần trên đã đề cập, chuyển động tân kiến tạo trong khu vực là hoạt động nâng yếu. Do đó tác động của hoạt động tân kiến tạo đối với quá trình xói lở bờ biển là không đáng kể, nếu không muốn nói là tăng cường hoạt động bồi tụ. Tuy nhiên, nếu so sánh mực nước dâng chân tĩnh với biên độ chuyển động tân kiến tạo, thì ưu thế thuộc về sự dâng cao mực nước biển. Vì thế, xu thế chung của đường bờ là tiếp tục lấn sâu vào lục địa dẫn đến hiện tượng xói lở bờ biển xảy ra khá phổ biến ở thời điểm hiện nay.
Tuy nhiên, chuyển động kiến tạo phân dị dạng khối tảng đã phân chia đới ven biển BTT. thành các đới "nâng hạ" tương đối khác nhau (Hình 1). Trong khi sự dâng cao của mực nước biển khá đồng nhất trên vùng rộng lớn, thì chính chuyển động kiến tạo đã gây ra sự khác biệt về mức tác động của sóng lên đường bờ, dẫn đến các cung đoạn bờ có cường độ bồi xói khác nhau.
Tại các khu vực có chuyển động kiến tạo nâng trung bình hoặc lớn thì đường bờ được nâng cao, giảm mức độ tác động của sóng và bờ biển bị xói lở yếu hoặc bồi tụ. Ở các đới nâng mạnh hoặc trung bình như Hải Vân - Chân Mây, Cửa Việt - Cửa Tùng, tốc độ xói lở bờ biển không lớn. Ngược lại, hoạt động xói lở bờ biển thường xảy ra rất mạnh trong các đới có chuyển động kiến tạo "nâng" yếu so với xung quanh (đới sụt lún kiến tạo hẹp) như khu vực Thuận An, Nhật Lệ. Có sự liên quan chặt chẽ giữa hiện trạng bồi xói bờ biển và biên độ chuyển động tân kiến tạo ở các đới nâng hạ khối tảng khác nhau ở vùng BTT (Hình 3). Ngoài ra, chuyển động tân kiến tạo đã hình thành dòng bồi tích ven bờ dịch chuyển từ vùng "nâng" đến vùng "hạ" kế cận [2].
Hình 3. Biểu đồ quan hệ giữa cường độ bồi xói với biên độ chuyển động kiến tạo tương đối
2. Bồi lấp và thay đổi vị trí các cửa sông.
Sự dịch chuyển bồi tích dọc bờ từ vùng nâng đến vùng hạ kiến tạo cũng là một trong các nguyên nhân của sự xuất hiện các đę cát dạng doi ven bờ ở vùng cửa sông, phát triển song song bờ biển hướng về phía bờ đối diện, tạo nên cửa sông dạng thước thợ [2]. Sự phát triển doi cát làm cho cửa sông bị bồi lấp và có xu hướng dịch chuyển về một phía đã ảnh hưởng rất lớn đến quá trình thoát lũ và giao thông thuỷ. Hầu hết các cửa sông lớn nằm trong đới sụt tân kiến tạo đều có dạng này như cửa Thuận An, cửa Nhật Lệ. Mặt khác chuyển động tân kiến tạo còn gây lụi tàn các cửa sông. Trước đây (1404), Tư Hiền là một cửa chính của sông Hương, nhưng hiện nay vùng này bị thu hẹp và nhường vai trò đó cho Thuận An. Điều này chắc chắn do ảnh hưởng của chế độ kiến tạo nâng mạnh của đới Bạch Mã làm cho cửa Tư Hiền bị suy thoái và cạn dần. Ngoài ra, các vòm nâng Thuỷ Thanh cũng đã làm cạn dần sông Đại Giang, hạn chế lượng nước chảy từ sông Hương đổ vào đầm Cầu Hai. Đây là một trong những nguyên nhân góp phần làm cửa Tư Hiền suy tàn. ảnh hưởng của vòm nâng Phú Vang đối với sông Bồ cũng có tác dụng tương tự [3].
IV. KẾT LUẬN
Trong thời điểm hiện tại, ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo đến độ ổn định của đường bờ là không đáng kể, nếu so sánh với các yếu tố khác như sóng, thuỷ triều, sự dâng cao của mực nước biển... Tuy nhiên, hoạt động tân kiến tạo trong thời gian địa chất lâu dài đã khống chế quy mô và xu thế của quá trình bồi tụ, xói lở bờ biển và cửa sông trong thời điểm hiện tại. Điều này đã được chứng minh ở mối quan hệ chặt chẽ giữa hiện trạng bồi xói và biên độ chuyển động tân kiến tạo tương đối ở đới ven biển BTT.
Trong khi các nhân tố ngoại sinh có tác động khá đồng đều trên toàn bộ đới ven biển, thì chính chuyển động tân kiến tạo phân dị dạng khối tảng đã phân chia khu bờ thành các đới nâng hạ khác nhau, làm thay đổi mức độ ảnh hưởng của các yếu tố ngoại sinh và đã dẫn đến sự phân hoá khác nhau trên từng đoạn bờ về cường độ bồi xói bờ biển ở đới ven biển BTT.
VĂN
LIỆU