ĐỊA TẦNG ĐỆ TỨ VÙNG VEN BIỂN VÀ BIỂN NÔNG SÓC TRĂNG

VŨ TRƯỜNG SƠN, NGUYỄN BIỂU, TRỊNH THANH MINH,
TRỊNH NGUYÊN TÍNH, LÊ ANH THẮNG, TRẦN TRỌNG THỊNH

Trung tâm Địa chất và Khoáng sản Biển, 125, Trung Kính, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội

Tóm tắt: Luận giải các tuyến địa chấn nông phân giải cao vùng biển nông ven bờ, đáy sông Định An, và nghiên cứu lõi khoan máy ở lòng sông và bãi triều Sông Hậu đều phát hiện 9 mặt bất chỉnh hợp (R2-R10) (7 trong Pleistocen, 2 trong Holocen). Theo cột địa tầng, các mặt này tương đồng trong hai dạng tài liệu: địa chấn và khoan, có thể  dùng để đối sánh địa tầng Đệ tứ.  Xác định  tốc độ sóng âm của vùng là 1700 m/giây-s. Theo phương pháp địa tầng dãy (hiện đang dùng phân tập hay phân dải địa tầng) giữa các mặt phản xạ, đã chia ra 9 dãy và theo các đặc điểm trầm tích chia thành 4 hệ tầng: hÖ tÇng D (S1-2) - Q11, hÖ tÇng C (S3-4) - Q12, hÖ tÇng B (S5-6) - Q13 hÖ tÇng A (S7-9) - Q21-3 tương đương các tập địa chấn D, C, B và A như đã có trước đây trong văn liệu.


I. MỞ ĐẦU

Ở Việt Nam, từ trước tới nay, việc phân chia địa tầng Đệ tứ ở vùng đồng bằng thường dựa vào lõi khoan và một số vết lộ ở các bậc thềm; còn ở vùng biển nông ven bờ chủ yếu dựa vào các tuyến địa chấn nông phân giải cao với một số đoạn lõi khoan địa chất công trình và mẫu tầng mặt dưới 2 m [6, 7]. Vì thế việc phân chia địa tầng Đệ tứ, đối sánh cột địa tầng ven biển và biển gặp khó khăn, mặt khác độ tin cậy luận giải địa chất tài liệu địa chấn nông còn hạn chế. Để khắc phục phần nào nhược điểm này khi thực hiện đề án tìm kiếm cát xây dựng và cát san lấp vùng biển Sóc Trăng (Hình 1), chúng tôi đã tiến hành một số lỗ khoan kề hoặc gần các đoạn tuyến địa chấn nông phân giải cao có chất lượng tốt với mục đích so sánh giữa hai tài liệu này và qua đó xác lập cột địa tầng Đệ tứ và đối sánh các lỗ khoan, mặt cắt địa chấn ven biển và biển nông. Bài viết này nhằm đăng tải các tài liệu này và các kết luận liên quan.

 

Hình 1. Vị trí vùng nghiên cứu Sóc Trăng
ở đồng bằng Nam Bộ
.

 Ảnh Google Earth.

 Địa chất Đệ tứ vùng châu thổ Cửu Long đã được nhiều nhà địa chất trong và ngoài nước nghiên cứu, đem lại nhiều hiểu biết, song vẫn còn nhiều vấn đề, như phân chia địa tầng, lịch sử thành tạo các cửa sông, mối tương quan giữa trầm tích ven biển - biển ven bờ, … vùng duyên hải Sóc Trăng chưa được đề cập chi tiết.

Các tác giả bài báo này đã áp dụng phương pháp địa tầng dãy để phân chia, đối sánh các trầm tích Đệ tứ, không như các phương pháp trước đây là theo tuổi, nguồn gốc [11],  theo tuổi, nguồn gốc và chu kỳ trầm tích [10]

Để phân chia chi tiết và đối sánh các dãy địa tầng, bên cạnh việc tham khảo các tài liệu, Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển (Liên đoàn Địa chất Biển) đã tiến hành đo địa chấn nông phân giải cao ở biển nông, dọc sông Định An, khoan máy ở lòng sông, nơi có tài liệu địa chấn tốt: LK3-AT, LK4-AT, và ở bãi triều: LK2-AT, LK1 BT, đồng thời sử dụng các lỗ khoan khác: LKST DL (Hình 2).


Hình 2. Sơ đồ vị trí các đoạn tuyến địa chấn
và lỗ khoan trình bày trong bài viết
.

Nghiên cứu địa tầng Đệ tứ các châu thổ lớn trên thế giới cũng như ở Việt Nam được quan tâm nhiều trong vài chục năm gần đây [2, 4, 5, 7-9, 12-14, 16].

Địa tầng trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng Nam Bộ được Liên đoàn Bản đồ Miền Nam đề nghị phân chia lại theo nguyên tắc tuổi và nguồn gốc kết hợp với chu kỳ trầm tích (theo biển tiến và biển thoái) [10] (Hình 7, 9). Trong những năm gần đây, cột địa tầng Holocen vùng đồng bằng Cửu Long được nghiên cứu chi tiết theo quan điểm địa tầng dãy, còn Pleistocen chưa được chú ý [13]. Nghiên cứu địa chấn nông phân giải cao dọc theo các sông và dọc biển từ cửa Trần Đề đến cửa Sông Tiền cho biết Holocen chia làm hai tập: Ia và Ib [5], nhưng chưa tìm được đoạn lòng sông, nơi mà sóng âm xuyên qua trầm tích Đệ tứ như tài liệu trình bày sau đây.

Các nhận xét nêu trên cho thấy cần tìm giải pháp mới cho việc phân chia địa tầng Đệ tứ và đo vẽ các phân vị trên bản đồ địa chất. Giải pháp tốt nhất hiện nay là áp dụng phương pháp địa tầng dãy đang được sử dụng rộng rãi trong vài chục năm lại nay trên thế giới.

II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỊA TẦNG DÃY

Phương pháp địa tầng dãy (sequence stratigraphy) đòi hỏi phải nghiên cứu chi tiết các đặc điểm của trầm tích: tướng trầm tích và sự biến đổi của chúng theo thời gian (chu kỳ trầm tích) và diện phân bố (miền phân bố tướng trầm tích theo các giai đoạn nước biển dâng-hạ), các mặt ranh giới giữa các dãy trầm tích (kiểu bất chỉnh hợp trên lục địa, kiểu tương đồng với bất chỉnh hợp trên lục địa cho đới ngoài của thềm lục địa và biển sâu); ranh giới giữa các miền hệ thống: mặt tạo khe hẻm (ravinement surface), nước dâng cao nhất (highstand), mặt bắt đầu (cơ sở) biển lùi mạnh và mặt dao động nước ngập khi biển lùi và tuổi theo cổ sinh, C14. Nội dung cơ bản của phương pháp này được mô tả trong nhiều văn liệu [1, 3], đã được áp dụng để phân chia địa tầng trầm tích Holocen đồng bằng Sông Hồng [12-14], các vùng khác [7, 8] và phân chia trầm tích Đệ tứ biển nông ven bờ (0-30 m nước) và vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng trong bài viết này.

 

 

Hình 3. Các mặt ranh giới trong địa tầng dãy T-R
 theo Embry et al., 200

Hiện nay có nhiều người phân chia các dãy với sự bắt đầu khác nhau, nhưng mỗi dãy phải nằm giữa hai mặt bất chỉnh hợp khu vực, hay nói cách khác, là mặt phong hóa trên lục địa. Chúng tôi đã đề cập vấn đề này trong bài viết về địa tầng dãy Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa miền Trung Việt Nam [8] (Hình 3).

Đối với trầm tích Đệ tứ, tuổi của Trùng lỗ nói riêng, và phức hệ cổ sinh nói chung, chỉ có ý nghĩa tương đối, còn tuổi C14 mới quan trọng trong địa tầng dãy. Tuy nhiên, khi sử dụng tuổi C14 cần có sự xem xét cẩn thận về cách lấy mẫu ở thực địa có đúng không, chu trình gia công, và phòng thí nghiệm xác định tuổi.

Các tài liệu tuổi C14 ở các lỗ khoan thường không theo quy luật lớp trên trẻ hơn lớp dưới. Nguyên nhân có thể rất nhiều, trong đó có thể mẫu là mẫu bị tái trầm tích, kể cả lớp than bùn.

1. Phương pháp phân chia trầm tích Đệ tứ theo địa tầng dãy

a. Theo địa chấn nông phân giải cao (Hình 4, 5): Theo mặt cắt ở Hình 4, từ đáy sông xuống 123 m gặp 10 mặt phản xạ mạnh (ranh giới). Từ trên xuống có các mặt phản xạ (ranh giới) giúp cho việc phân chia các dãy và miền hệ thống (MHT) như sau:

- Mặt R1 là ranh giới giữa nước và trầm tích ở đáy sông nên rất rõ, có bề mặt khá phẳng vì lớp phủ là bùn-sét hiện đại.

- Mặt R2 có mức độ phản xạ tốt, độ liên tục tốt, khá phẳng. Tại phần đầu và cuối, thấy rõ các hố đào khoét nhẹ ở dưới và mặt này phủ không chỉnh hợp trên đó. Đây có thể là mặt phản xạ thể hiện bất chỉnh hợp do bào mòn đầu tiên của mặt cắt.

- Mặt R3 là mặt phản xạ rất mạnh với biên độ cao, gồ ghề, nhưng độ liên tục rất tốt, kéo dài trên trên đoạn tuyến. Mối tương quan của các lớp trên và dưới mặt này khác hẳn nhau. Bề mặt bị xói mòn khá mạnh tạo hình gợn sóng.

- Măt R4 có độ phản xạ cao không kém mặt 3, tương đối phẳng, song do bị sóng lặp chèn vào nên độ thể hiện có phấn kém hơn. Đặc biệt là dưới mặt này thấy rõ các đào khoét lấp đầy trầm tích có dạng phản xạ xiên như trầm tích lòng sông.

- Mặt R5 thể hiện rõ và khá phẳng hơn các mặt phía trên nó và phía dưới thấy các hố đào khoét.

- Mặt R6 thể hiện khá tốt song biên độ thay đổi từ rất tốt đến tốt và khá gồ ghề, và nằm trên tập trầm tích phân lớp xiên mạnh kiểu lòng sông.

- Mặt R7 thể hiện rất tốt, phía phải bị các hoạt động đào khoét phá hủy.

- Mặt R8 có độ phản xạ cao, liên tục tốt nhất, ở phía phải dưới nó là hố đào khoét lớn và sâu.

- Mặt R9 thể hiện tốt ở phía phải đoạn mặt cắt, còn phía trái kém hơn.

- Mặt R10 nằm trên một khối có cấu tạo địa chấn khá rõ bởi độ phản xạ hình nón ở phía phải, khoảng còn lại biểu hiện kém hơn.

 

 

Hình 4. Đoạn tuyến địa chấn gần cửa sông Định An dài 700 m thể hiện rõ các mặt phản xạ mạnh (R2-R10) trong trầm tích Holocen và Pleistocen, cho phép chia 9 dãy và các miền hệ thống (MHT). Vị trí lỗ khoan LK3-AT dùng để so sánh cách tuyến 300 m

(Tài liệu của Vũ Trường Sơn và nnk., 2006 - Báo cáo thông tin).

Các mặt bất chỉnh hợp hình thành do trầm tích bị phong hóa ở dưới và lớp cơ sở biển tiến (theo lõi khoan) gồm: sạn, cát hạt lớn-vừa, các lớp giàu mùn thực vật, than bùn ở sát trên nó phân chia được 9 dãy. Trong mỗi dãy có các miền hệ thống.

Trên đoạn tuyến Đại Ngãi cũng gặp cột địa tầng tương tự, song ở đây bắt gặp 8 mặt bất chỉnh hợp (R2-R8), trừ đáy biển (Hình 5).

Ranh giới bất chỉnh hợp trên đất liền thường lấy mặt bào mòn trên vỏ phong hóa, hay quen gọi mặt nằm trên các lớp sét, cát loang lổ. Mặt cắt trầm tích Đệ tứ ở châu thổ Cửu Long cũng có các mặt bất chỉnh hợp như vậy ở phần đáy Holocen trung [4, 11], còn mặt thứ hai (R2) chưa được mô tả. Trong mỗi dãy, các mặt phản xạ địa chấn là mặt biển tiến (TS), mặt ngập lụt cực đại (MaxFS), mặt cơ sở biển lùi (BRS), các mặt ngập lụt do dao động mực nước biển khi biển lùi và mặt đào khoét của lòng sông. Các mặt phản xạ này có biên độ yếu hơn và tương đối phẳng, trừ mặt phản xạ do lòng sông đào khoét gây nên. Tài liệu địa chấn đáy sông Định An cho thấy trên bề mặt bào mòn (bất chỉnh hợp) R3 còn có mặt bất chỉnh hợp khu vực R2 có mức độ bào mòn mạnh song khá phẳng do trầm tích bị bào mòn bở rời. Mặt R2 cho phép phân chia Holocen trung và Holocen thượng (Hình 4, 5).

 

Hình 5. So sánh giữa tài liệu khoan máy LK4-AT và đoạn địa chấn nông phân giải cao ở lòng sông Định An vùng Đại Ngãi (lỗ khoan cách tuyến 100 m).

b. So sánh tài liệu địa chấn với lõi khoan: Để kiểm tra tài liệu luận giải hai đoạn địa chấn nông phân giải cao có chất lượng tốt, đã tiến hành khoan máy hai lỗ khoan LK3-AT, LK4-AT gần kề các đoạn tuyến ở lòng sông Định An. Kết quả so sánh luận giải địa chấn và mô tả, phân tích lõi khoan cho thấy về cơ bản hai tài liệu khá phù hợp nhau. Tại các mặt bất chỉnh hợp đều tồn tại lớp sét loang lổ và lớp sạn “cơ sở” đặc trưng cho khởi đầu biển tiến, thứ tự các tướng trầm tích, độ hạt trầm tích lục nguyên, … theo tuần tự đặc trưng cho các miền hệ thống (Hình 2, 4 và 5).

Tóm lại, tài liệu địa chấn và khoan máy ở đáy sông Định An cho thấy, khi có tài liệu địa chấn tốt, phân tích theo kiểu các dãy địa tầng thì các phân vị Đệ tứ khá phù hợp với các phân vị chia theo tài liệu lõi khoan. Đây là kết quả có sức thuyết phục, cần thiết cho nghiên cứu địa chất biển và lần đầu được tiến hành bài bản ở Việt Nam. Từ trước tới nay, khi tính chiều dày các phân vị Đệ tứ thường theo kinh nghiệm của nước ngoài là lấy tốc độ V của sóng âm đi qua trầm tích là 1700 m/s hay 8,5/10 ms. Tài liệu thực tế ở Sóc Trăng khẳng định đây là các thông số đúng.

Theo các tuyến địa chấn nông vuông góc với bờ biển, 9 bất chỉnh hợp R2-R10 nêu trên thể hiện khá ổn định, kéo dài từ Đại Ngãi trên sông Trần Đề ra biển với chiều dài trên 100 km (Hình 6).

c. Phân chia địa tầng Đệ tứ: Để phân chia địa tầng Đệ tứ vùng Sóc Trăng, cần theo thông lệ quốc tế về thời địa tầng (hệ, thống,..), tuổi tuyệt đối, tài liệu cổ sinh và bối cảnh địa chất vùng. Theo thời địa tầng, ranh giới giữa Neogen và Đệ tứ là 2,8 triệu năm, ranh giới giữa Pleistocen và Holocen ở khoảng 11.700 năm trước ngày nay (INQUA, 2006). Trong sơ đồ phân chia Đệ tứ, ngoài hai ranh giới này các ranh giới khác: giữa Pleistocen hạ và Pleistocenảtung là 781 ngàn năm; giữa Pleistocen trung và Pleistocen thượng là 126 ngàn năm, giữa Pleistocen thượng, phần dưới với Pleistocen thượng, phần trên là 70 ngàn năm, giữa Holocen hạ và Holocen trung là 8000 năm, giữa Holocen trung và Holocen thượng - 4000 năm.

Trên các mặt cắt địa chấn nông vùng biển nông ven bờ, ranh giới Pliocen - Đệ tứ dễ nhận biết nhờ có tập phản xạ song song biên độ lớn nằm dưới tầng phản xạ yếu, lộn xộn và khá ổn định ở độ sâu khoảng 2t = 200-300 ms tùy theo từng nơi. Mặt bất chỉnh hợp này thể hiện rõ trên tuyến địa chấn sâu (Hình 4). Trong lõi khoan dễ nhận biết ranh giới theo mức độ gắn kết, màu sắc, … như ở LK2-BT thấy dưới là sét kết màu xám, xám sẫm, phân lớp có mặt xiên tạo 10-150 so với thành khoan, còn bên trên là cát hạt nhỏ màu xám, tím nhạt, bở rời. Ở lỗ khoan LK1-AT và các lỗ khoan khác, ranh giới này dựa theo lớp sét, bột, cát loang lổ.

Tài liệu địa chấn nông phân giải cao ở lòng sông, ngoài biển và 5 lỗ khoan máy chiều sâu từ 40 đến 180 m cho phép lập sơ đồ địa tầng Đệ tứ vùng ven biển và biển ở Sóc Trăng. So sánh sơ đồ này với các sơ đồ trước đây ở đồng bằng và bể Kainozoi Cửu Long [2, 3, 7, 8], Sơ đồ địa tầng Đệ tứ Sóc Trăng có chia miền hệ thống, thêm Holocen hạ, so với địa tầng chung cho toàn bể Cửu Long không khác nhau (Hình 7, 8). Sơ đồ cho thấy Pleistocen có 3 hệ tầng ứng với 3 tập địa chấn nông là B, C, D và 1 hệ tầng Holocen ứng với tập A. Mỗi hệ tầng có thể so sánh với chu kỳ bậc IV (có năng lượng cao, thời gian 0,1-1,0 triệu năm, độ cao tương đối của mực nước dâng 1-150 m, tốc độ mực nước dâng-hạ tương đối 40-500 mm/1000 năm) [5]. Để nghiên cứu trầm tích sâu hơn, phục vụ tìm kiếm khoáng sản cần dùng đến miền hệ thống. Trong vùng miền hệ thống biển lùi RST, aluvi lòng sông rất quan trọng. Trong số các lỗ khoan nêu trên, địa tầng LK1-AT đầy đủ nhất, nên dưới đây trình bày sơ lược địa tầng trầm tích Đệ tứ Sóc Trăng của lỗ khoan này theo thứ tự từ dưới lên.

 2. Địa tầng trầm tích Đệ tứ vùng Sóc Trăng

a. Pleistocen hạ (Q11): Hệ tầng D (Q11) gồm có 2 dãy:

Tại độ sâu 167,8 m ở dưới là cát nhỏ màu loang lổ, xám, vàng chứa các ổ sét màu nâu đỏ, trên là cát thô lẫn sạn sỏi (lớp cuội sơ sở) màu xám xen các lớp cát nhỏ, ngậm oxit sắt màu nâu đỏ.

- Dãy 1: bao gồm các tập có sự xen kẽ giữa cát hạt không đều chứa sạn sỏi thạch anh, silic lựa chọn kém, mài tròn trung bình với các lớp cát hạt vừa, cát nhỏ hay lớp mỏng bột, sét kiểu trầm tích lòng sông. Có 3 tập trầm tích như vậy, tập trên cùng giàu bột và sét hơn dày khoảng 10 m màu xám chứa mùn, bã thực vật, kết vón vôi kiểu trầm tích hồ và đầm lầy ven biển. Trên cùng có 2 m cát hạt nhỏ xám chứa các lớp sét loang lổ. Dày 40,5 m.

- Dãy 2: có lớp cơ sở là cát hạt nhỏ đến vừa màu xám, lựa chọn tốt-vừa chứa sạn-sỏi cỡ hạt 3-5 mm, đa khoáng. Trầm tích xen kẽ các lớp cát hạt vừa, nhỏ đa khoáng, lựa chọn vừa-tốt với các lớp bột-sét chứa mùn thực vật tạo nên dạng nhịp. Sạn sỏi luôn có mặt trong lớp cát. Đây là kiểu trầm tích sông, ở trên có thể ít trầm tích hồ-đầm. Chiều dày 17,3 m. Chuyển lên lớp trên trong lõi khoan không rõ ràng như trên tuyến địa chấn.

b. Pleistocen trung, hÖ tÇng C (Q12): hệ tầng C có 2 dãy:

- Dãy 3: Đáy của dãy là cát hạt nhỏ đến vừa, đôi chỗ lẫn sạn-sỏi 3-5 cm, màu xám, phân lớp song song mỏng, xen các lớp bột, sét chứa nhiều vảy mica. Mặt cắt gồm nhiều tập với phần đáy là cát hạt vừa - hạt nhỏ và phần trên: bột, sét xám có mùn thực vật và độ hạt có xu hướng giảm dần lên phía trên, đặc trưng cho trầm tích sông. Kết thúc là lớp sét than và than bùn nén ép nhẹ xen các lớp mỏng bột, sét. Chiều dày 21,6 m.

- Dãy 4: Dưới đáy là cát hạt nhỏ đến vừa màu xám, xám sáng, chứa ít sạn-sỏi. Trên đó, dãy có thành phần tương tự như dãy 3, ở dưới gồm hệ xen kẽ cát hạt vừa đến nhỏ với các lớp mỏng bột-sét chứa mùn, bã thực vật. Đây cũng là kiểu trầm tích sông và đầm hồ thuộc miền biển lùi (RST). Dày 24,8 m. Trên cùng là lớp cát nhỏ chứa bột giàu mùn thực vật.

c. Pleistocen thượng, hệ tầng B (Q13): Hệ tầng B gồm 2 dãy:

- Dãy 5: Bắt đầu bằng lớp cát hạt vừa chứa sạn 0,5-5 mm, màu vàng, xám, xen ít sét, sau đó chuyển lên bột, sét màu xám, xám nâu, dày 2,3 m thuộc miền hệ thống biển tiến (TST). Tiếp theo là các lớp xen kẽ cát nhỏ đến vừa, màu xám, với bột, sét và trên cùng với lớp bột sét, sét màu xám, xám xanh, phân lớp ngang song song chứa các kết hạch vôi vàng nâu và mạch oxit sắt; dày 2,7 m.  Đây là trầm tích biển nông ven bờ miền hệ thống nước đứng mực biển cao (HST). Trên cùng là tập trầm tích xen kẽ cát nhỏ có đáy chứa các kết vón laterit-bột-sét nhiều vảy mica thuộc trầm tích miền biển lùi (RST), dày 12,3 m. Chuyển lên dãy trên qua lớp sét-bột loang lổ, nâu đỏ. Dày 21,8 m.

- Dãy 6: Lớp cơ sở là cát hạt nhỏ, bột, lẫn mảnh sét-bột và đá gốc (ryolit?) màu xám, nâu đỏ, chuyển lên cát nhỏ - bột màu xám và các lớp mỏng sét xám xanh, xám đen chứa mùn thực vật thuộc miền hệ thống biển tiến (TST), dày 3,0 m. Bên trên là tập xen kẽ cát hạt nhỏ, xám xen bột và sét xám, xám xanh dày 9,2 m thuộc miền hệ thống nước đứng mức cao (HST). Phần trên cùng của mặt cắt bên dưới là cát bột màu xám chứa vụn sinh vật, chuyển lên sạn cuội đá gốc kiểu trầm tích biển lùi mạnh, dày 8,5 m và tiếp theo là hệ xen kẽ bột và sét màu xám chứa vụn sinh vật, ổ cát; kết thúc là lớp sét loang lổ dày 1 m.  Đây là miền hệ thống biển lùi (RST). Chiều dày toàn dãy là 21,7 m.

 

Hình 6. Liên kết các mặt bất chỉnh hợp theo các đoạn tuyến địa chấn nông từ Đại Ngãi ra vùng biển nông (A); các dãy tuyến song song bờ biển (B) và đoạn tuyến địa chấn sâu S4 chứa 6 dãy Pleistocen. Đường vạch trắng là đáy các thành tạo lòng sông miền hệ thống biển lùi RST (C).

Hình 7. So sánh các kiểu phân chia địa tầng Đệ tứ ở Sóc Trăng và đồng bằng Nam Bộ. 1) Sơ đồ phân chia địa tầng dãy các trầm tích Đệ tứ vùng ven biển và biển nông Sóc Trăng trong bài viết này; 2) Sơ đồ của Nguyễn Ngọc Hoa và nnk. (1991) theo tuổi và nguồn gốc; 3) Sơ đồ của Nguyễn Huy Dũng và nnk. (2004) theo tuổi, nguồn gốc và chu kỳ trầm tích.

d. Holocen, hệ tầng A (Q2):  HÖ tÇng A gồm có 3 dãy:

  - Dãy 7: Lớp đáy dày 1 m gồm bột, sét màu xám, xám nâu chứa các ổ cát nhỏ và vụn sinh vật thuộc mức nước cao (HST), trên đó là hệ xen kẽ cát hạt nhỏ với bột, sét màu xám nâu, xám đen của miền hệ thống biển lùi (RST). Dày 8,0 m. Chuyển lên trên là lớp bùn nhão xám, xám đen chứa nhiều mùn thực vật.

- Dãy 8: Trên lớp bùn nhão có các lớp cát nhỏ, bột xen nhau có độ hạt nhỏ dần lên phía trên, dày 3,0 m thuộc miền TST. Chuyển lên trên có sét bột xen kẽ màu xám, chứa vụn sinh vật 1-3 mm dày 3,5 m thuộc miền HST. Phần trên: trầm tích RST với các nhịp có đáy là cát hạt nhỏ màu xám vàng, xám loang lổ, chứa các vón laterit vỏ sò, lên trên là bột sét màu xám nâu, xám đen do chứa mùn bã thực vật và trên cùng là bột-sét màu loang lổ; dày 9,3 m. Bề dày chung của dãy là 15,8 m. Bên trên là mặt bất chỉnh hợp R2.

- Dãy 9: Đáy là lớp cát nhỏ màu nâu vàng và trong khoảng 2,7 m có thể chia 4 lần xen kẽ cát hạt nhỏ-bột-sét, trong sét có mùn thực vật. Đây là phần trên cùng của lỗ khoan LK1-AT. Tại lỗ khoan khác, thứ tự trầm tích Đệ tứ từ dưới lên và theo diện tích các dãy hầu như không thay đổi, song có nhiều thay đổi về sự có mặt các miền hệ thống và thành phần trầm tích thể hiện ở Hình 5 và nhất là Hình 8 đối sánh các lỗ khoan. Ví dụ như chỉ riêng trầm tích Holocen trong 2 lỗ khoan LK1-AT (mô tả ở trên) và LKSTDL của đề tài KC 09.06/10-06 (Nguyễn Địch Dỹ và nnk., 2009 sắp in) ở độ sâu 26,3 m gặp sét loang lổ là mặt bất chỉnh hợp thứ hai (R3) của Holocen. Khác với lớp trầm tích nằm dưới ở khoảng độ sâu 7.18-7.56 m gặp sét xám nâu xen với cát màu xám sáng, xám nâu, có vảy mica, lẫn ít sạn là lớp cơ sở khi biển tiến, trên đó ở độ sâu 6,8-7,18 m là sét màu nâu hồng, đỏ thịt, có các thấu kính cát màu nâu nhạt. Như vậy, ở độ sâu bắt gặp một bất chỉnh hợp thứ ba (R2), song mức độ biểu hiện có phần kém hơn. Dựa vào tư liệu này, có thể chia mặt cắt  Holocen ở lỗ khoan này thành 3 dãy và miền hệ thống. Dãy dưới cùng là trầm tích lục địa ven biển, tương tự phần dưới lỗ khoan LK4-AT. Dãy thứ hai từ dưới lên dày 18,7 m bao gồm các miền TST, HST và RST, còn dãy trên cùng có chiều dày 7,6 m cũng có các miền hệ thống như trên. Đặc điểm tương tự cũng gặp trong các lỗ khoan khác.

Hình 8. Đoạn mặt cắt địa chất Đệ tứ từ đất liền ra biển vùng Sóc Trăng
 theo 3 lỗ khoan [10] có vạch lại ranh giới (đường đậm nét) theo địa tầng dãy.

III. THẢO LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Phương pháp địa tầng dãy trong nghiên cứu trầm tích Đệ tứ mới được phát triển rộng rãi trong vài chục năm nay trên thế giới vì tính hiệu quả của nó [3]. Khi áp dụng để phân chia địa tầng Đệ tứ vùng Sóc Trăng, ta thấy rõ tính khác biệt của sơ đồ được phân chia với các sơ đồ trước đây về cơ sở khoa học, thực tế và mức độ chi tiết. So với cách chia gần đây nhất [10] ở đoạn tuyến địa chất chạy dọc bờ nam Sông Hậu, ta thấy rõ địa tầng phân chia theo 3 lỗ khoan đối với trầm tích Đệ tứ có khá nhiều phân vị, nhưng khi dựng mặt cắt không được chi tiết như cách chia theo địa tầng dãy, và nếu vạch ranh giới theo phương pháp này thì có thể chia Đệ tứ làm 4 hệ tầng, trong đó mỗi hệ tầng chứa 2 dãy hay 4 tập địa chấn A, B, C, D, như trình bày ở trên (Hình 8). Đây là sự so sánh giữa hai phương pháp cho thấy tính ưu việt của phương pháp sử dụng trong bài viết này. Và qua đó có thể hiểu đươc mối tương quan giữa chúng trong khi đo vẽ địa chất vùng Sóc Trăng, cũng như hiệu chỉnh các bản đồ địa chất liên quan tới Đệ tứ ở các đồng bằng ven biển Việt Nam đã in.

Từ năm 2004 lại đây, đã có hai lần đo địa chấn nông các lòng sông, song chưa đạt kết quả tốt vì sự cản trở của lớp trầm tích tán xạ sóng âm gần bề mặt [5, 9]. Lần này, chúng tôi may mắn đã phát hiện được hai cửa sổ cho phép sóng âm xuyên qua trầm tích Đệ tứ và thu được các đoạn tuyến có chiều dài từ 1200 đến 2300 m dọc theo sông Định An và tiến hành khoan thu được các thông tin địa chất nêu trên và tài liệu này còn tiếp tục được khai thác.

Trong kỷ Đệ tứ, vùng nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, nên mỗi khi trầm tích lộ ra trên bề mặt đất liền, chúng bị phong hóa rất nhanh và tạo nên các lớp dày. Do đó khi biển tiến lần kế tiếp chỉ có thể phá hủy phần nào chiều dày của lớp này và trên đó tích tụ lớp “cuội-sạn-cát lớn cơ sở” thuộc miền hệ thống biển tiến. Vì vậy, dễ dàng nhận biết mặt bất chỉnh hợp phân chia các dãy trong mặt cắt Đệ tứ của vùng.

Trong thành phần lớp này ngoài các kết vón laterit, vụn sò, ốc, Trùng lỗ, … của vỏ phong hóa bị hủy hoại tái tích tụ còn có các hạt cuội silic, ryolit được nước biển và sóng chuyển tải từ Côn Sơn vào bờ hay từ Hòn Khoai mang tới. Hình 4 và 9 cho thấy chiều dày Đệ tứ ở LK3-AT và đoạn địa chấn gần kề giảm mạnh, đồng thời ở gần đáy tuyến địa chấn bắt gặp một cấu tạo phản xạ hình nấm, dạng nón úp có thể là đá gốc.

Như vậy, ở góc ĐN gần phía biển Cù Lao Dung tồn tại núi đá trước khi tích tụ trầm tích Đệ tứ thuộc đới nâng Hòn Khoai - Sóc Trăng.

Kết quả nghiên cứu cho thấy đã đến lúc ở Việt Nam nên lập quy trình phương pháp địa tầng dãy để đo vẽ bản đồ địa chất cho các thành tạo trầm tích không riêng gì Đệ tứ.

KẾT LUẬN

1.  Ở vùng ven biển và biển nông ven bờ Sóc Trăng, theo tài liệu tuyến địa chấn nông phân giải cao và lõi khoan máy, đã xác định được các mặt bất chỉnh hợp và theo tài liệu địa chấn và khoan, các mặt này tương đồng với nhau.

2. Trong trầm tích Đệ tứ vùng Sóc Trăng có mặt 9 mặt bất chỉnh hợp (R2-R10, còn R1 là ranh giới giữa nước với đáy biển, đáy lòng sông hoặc mặt đất trên đồng bằng). Mức độ thể hiện của chúng trên tuyến địa chấn nông phân giải cao và lõi khoan có khác nhau, song đều xác định được dễ dàng. Các mặt R3, R5-10 kéo dài liên tục từ Đại Ngãi ra tới Côn Sơn nên có thể dùng để đối sánh địa tầng cho toàn vùng biển nghiên cứu; mặt R2 chỉ có mặt từ độ sâu -20 m nước vào đất liền, mặt R4 có đoạn chập với R3 khi vắng mặt trầm tích Holocen hạ.

3. Theo phương pháp địa tầng dãy, giữa các mặt bất chỉnh hợp khu vực chia được 6 dãy địa tầng cho Pleistocen và 3 dãy cho Holocen và các miền hệ thống. Các dãy (S) này gộp thành 4 hệ tầng tương ứng với chu kỳ trầm tích bậc IV: hệ tầng D gồm các dãy S1 và S2 thuộc Pleistocen hạ (Q11); hệ tầng C gồm 2 dãy S3 và S4 - Pleistocen trung (Q12); hệ tầng  B gồm 2 dãy S5 và S6 -Pleistocen thượng (Q13) hệ tầng A với 3 dãy S7, S8 và S9 - Holocen (Q2). Các hệ tầng này tương đương với các tập địa chấn từ dưới lên: D, C, B và A mà lâu nay vẫn được sử dụng.

Lời cảm ơn. Các tác giả xin chân thành cảm ơn các tập thể địa vật lý, địa chất, khoan và Ban Lãnh đạo Trung tâm Địa chất và Khoáng sản Biển đã cho phép thu thập, sử dụng tài liệu, tạo điều kiện hoàn thành và cho công bố bài viết này.

Hình 9. Sơ đồ đối sánh địa tầng Đệ tứ vùng Sóc Trăng cho thấy các mặt bất chỉnh hợp phân chia dãy đều có mặt trong các lỗ khoan, song các dãy có sự thay đổi chiều dày và thành phần cũng như tướng trầm tích.

VĂN LIỆU

1. Catuneanu  O., 2006. Principles of  sequence stratigraphy. Elsevier, New York, 375 p..

2. Doãn Đình Lâm, 2004. Địa tầng phân tập và trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng. Phụ trương TC Các khoa học về Trái đất, 26/4 : 465-473. Hà Nội.

3. Embry A.F., Johansen E.P., 1992. T-R Dãyce stratigraphy, facies analysis and reservoir distribution in the uppermost Triassic - Lower Jurassic succession, western Sverdrup Basin, Arctic Canada. In: T.O. Vorren, E. Bergsager, O.A. Dahl-Stamnes, E. Holter, B. Johansen, E. Lie and T.B. Lund (Eds.). Arctic geology and petroleum potential. Norwegian Petrol. Soc., Spec. Publ., 2 : 121-146.

4. Murakami  F., Nguyễn Trần Tân và nnk., 2004. Đo vẽ địa chấn phân dải cao ở châu thổ Mekong, Việt Nam. TT Địa tầng hệ Đệ tứ các châu thổ ở Việt Nam, tr. 108-114. Hội thảo KH, Hà Nội.

5. Lê Đức An, 2004. Về địa tầng và kiểu tích đọng trầm tích Holocen ở đồng bằng sông Cửu Long. TT Địa tầng hệ Đệ tứ các châu thổ ở Việt Nam, tr. 124-133. Hội thảo KH, Hà Nội.

6. Nguyễn Biểu (Chủ biên), 2001. Kết quả điều tra địa chất và khoáng sản biển nông ven bờ 0-30 m nước Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 (1991-2001). Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.

7. Nguyễn Biểu, Mai Thanh Tân, 2005. Đặc điểm địa tầng Pliocen - Đệ tứ và bản đồ địa chất tầng nông vùng đông nam thềm lục địa Việt Nam. TT báo cáo HNKH 60 năm Địa chất Việt Nam, tr.226-241. Hà Nội.

8. Nguyễn Biểu, Mai Thanh Tân và nnk., 2008. Sequen địa tầng phân giải cao trầm tích Pliocen - Đệ tứ biển Nam Trung Bộ. Trong “Địa chất biển Việt Nam và phát triển bền vững”. TT báo cáo HNKH Địa chất biển toàn quốc lần I : 199-210. Hạ Long.

9. Nguyễn Địch Dỹ, 2005. Thành tựu nghiên cứu địa chất Đệ tứ Việt Nam trong 60 năm và phương hướng nghiên cứu trong giai đoạn tới. TT báo cáo HNKH 60 năm Địa chất Việt Nam, tr.43-48. Hà Nội.

10. Nguyễn Huy Dũng, Ngô Quang Toàn và nnk., 2004. Địa tầng trầm tích Đệ tứ vùng đông bằng Nam Bộ. TT Địa tầng hệ Đệ tứ các châu thổ ở Việt Nam, tr. 133-148. Hội thảo KH, Hà Nội. 

11. Nguyễn Ngọc Hoa (Chủ biên), 1996. Bản đồ địa chất và khoáng sản tờ Trà Vinh tỷ lệ 1:200.000 kèm theo thuyết minh. Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội.

12. Nguyễn Thị Hồng Liễu, 2008. Tiến hóa Holocen đới trung tâm châu thổ Sông Hồng. Trong “Địa chất biển Việt Nam và phát triển bền vững”. TT báo cáo HNKH Địa chất biển toàn quốc lần I : 230-242. Hạ Long.

13. Nguyen V.L., Ta T.K.O., Tateishi M., Kobayashi I., Saito Y., 2004. Facies distribution and Late Quaternary depositional succession in the Mekong River Delta, Vietnam. Y. IAG Yangtze Fluvial Conf., p. 44. Shanghai, China.

14. Saito Y., S. Tanabe, Q.L. Vu, T.J.J. Hanebuth, A. Kitamura, Q.T. Ngo (Eds.), 2004. Stratigraphy and Holocene evolution of the Song Hong (Red River) delta, Vietnam. In Stratigraphy of Quaternary system in deltas of Vietnam, pp. 101-108. Dpt of Geology and Minerals of VN. Hanoi.

15. Stattegger K., 2008. Holocene evolution and actual geologic proccess in the coastal zone of  South Vietnam. Trong “Địa chất biển Việt Nam và phát triển bền vững”. TT báo cáo HNKH Địa chất biển toàn quốc lần I : 42-54. Hạ Long.

16. Tanabe S., Saito Y., Quang L.V., Hanebuth T.J.J., Quang L.N., Kitamura A., 2006. Holocene evolution of the Song Hong (Red River) delta system, northern Vietnam. Sedimentary Geology, 187/1-2 : 29-61.