Giáo trình Địa tầng phân tập Pliocen-Đệ tứ thềm lục địa Nam Trung Bộ Việt Nam - Đinh Xuân Thành

Nội dung text: Giáo trình Địa tầng phân tập Pliocen-Đệ tứ thềm lục địa Nam Trung Bộ Việt Nam - Đinh Xuân Thành

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 Địa tầng phân tập Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa Nam Trung Bộ Việt Nam Đinh Xuân Thành* Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 07 tháng 8 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 14 tháng 9 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016 Tóm tắt: Phân tích địa chấn địa tầng, tướng trầm tích và đối sánh với các chu kỳ dao động mực nước biển toàn cầu cho thấy trầm tích Pliocen - Đệ tứ thềm lục địa Nam Trung Bộ được xác định 1 có 8 tập (sequence), 3 tập trong Pliocen và 5 tập trong Đệ tứ. Tập 1 có tuổi Pliocen sớm - S1(N2 ); 2 3 tập 2 có tuổi Pliocen giữa - S2(N2 ); tập 3 có tuổi Pliocen muộn - S3(N2 ); tập 4 có tuổi Pleistocen 1 2a sớm - S4(Q1 ); tập 5 có tuổi Pleistocen giữa, phần sớm - S5(Q1 ); tập 6 có tuổi Pleistocen giữa, 2b 3a phần muộn - S6(Q1 ); tập 7 có tuổi Pleistocen muộn, phần sớm - S7(Q1 ) và tập 8 có tuổi 3b Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen - S8(Q1 -Q2). Quan hệ chuyển tướng trong mỗi tập theo thời gian có 4 kiểu: 1) a (FSST/LST) am (TST/HST) m (TST/HST); 2) am (TST/HST) m (TST/HST); 3) m (TST/HST); 4) am (FSST/LST) m (TST/HST). Trong đó, ba kiểu đầu phổ biến ở thềm trong, còn lại kiểu thứ tư phổ biến ở thềm ngoài. Từ khóa: Địa tầng phân tập, Pliocen - Đệ tứ, thềm lục địa, Nam Trung Bộ. 1. Mở đầu* tài liệu địa chấn dầu khí và địa chấn nông phân giải cao đối sánh với kết quả phân tích tài liệu lỗ khoan dầu khí cũng như các lỗ khoan bãi triều, bài Đến nay, nghiên cứu địa tầng phân tập thềm báo làm sáng tỏ đặc điểm địa tầng phân tập lục địa Việt Nam đã được các nhà khoa học thực Pliocen - Đệ tứ vùng thềm lục địa Nam Trung Bộ. hiện, tiêu biểu là Trần Nghi, Mai Thanh Tân, Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần khôi phục lịch sử Nguyễn Biểu và Doãn Đình Lâm Tuy nhiên, phát triển trầm tích, phân chia đối sánh địa tầng và hầu hết chỉ chú ý đến địa tầng Đệ tam của các bể tìm kiếm khoáng sản rắn trên thềm lục địa Nam dầu khí trên thềm lục địa hoặc nghiên cứu chi tiết Trung Bộ. địa tầng Pleistocen muộn - Holocen các vùng biển nông ven bờ. Mỗi tác giả lựa chọn một mô hình khác nhau, ít khi phân tích ưu, nhược điểm và chưa lý giải việc lựa chọn các mốc giới hạn hình 2. Số liệu và phương pháp nghiên cứu thành các miền hệ thống trầm tích trong các mô hình để lựa chọn mô hình phù hợp cho từng đối 2.1. Số liệu tượng nghiên cứu cụ thể. Trên cơ sở minh giải các Từ những năm 1970 các hoạt động tìm kiếm, ___ thăm dò dầu khí đã thu nổ địa chấn 2D phủ hầu * ĐT.: 84-4-35587059 hết các lô trên thềm lục địa khu vực miền trung Email: dxthanhgeo@gmail.com 95
2. 96 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 như khảo sát Malưgin 1984; khảo sát BP89; BP91 biển tiến (TST), MHTTT biển cao (HST) và lấy phủ lô 117, 118 và 119; khảo sát BH91 phủ lô ranh giới tập là bất chỉnh hợp và chỉnh hợp tương 120, 121 và GECO93 phủ phần phía bắc khu vực đương bắt đầu từ điểm kết thúc biển dâng. Trong nghiên cứu. Tài liệu địa chấn nông phân giải cao LST chia ra LST sớm hình thành các fan châu thổ chủ yếu do Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Môi và LST muộn hình thành các nêm đáy bồn. Hunt trường Biển khảo sát đới 0 - 100 m nước từ năm và Tucker, 1992, 1995 [4] phân chia tập thành 4 1992 đến nay [1], đề tài KC09.01/06-10 khảo sát miền hệ thống trầm tích, nhiều hơn 1 miền hệ năm 2007-2008 đã có nhiều tuyến vươn tới độ sâu thống trầm tích so với mô hình của Posamentier trên 200 m nước [2]. Ngoài ra còn có tài liệu địa đó là MHTTT biển hạ (Falling stage systems tract chấn nông của chuyến khảo sát Sonne-140 năm - FSST). Tuy nhiên, LST của Hunt và Tucker 1999 hợp tác giữa Cộng hòa Liên bang Đức với tương ứng với LST muộn, còn FSST tương ứng với LST sớm của Posamentier. Điểm khác nhau Việt nam [3] (Hình 1). Bài báo đã lựa chọn minh lớn nhất của hai mô hình này là ranh giới tập, giải một số các mặt cắt địa chấn đặc trưng trong Hunt lấy ranh giới tập tại thời điểm kết thúc biển khu vực nghiện cứu. Đối với tài liệu thạch học lỗ hạ (nằm giữa FSST và LST). Mô hình của Coe và khoan có hai nguồn quan trọng được lựa chọn sử nnk. có cách phân chia các miền hệ thống trầm dụng, đó là: tài liệu lỗ khoan tìm kiếm thăm dò tích giống với của Hunt và Tucker, nhưng ranh dầu khí do Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam giới tập lại giống với của Posamentier. Như vậy, thực hiện; tài liệu khoan ven biển, bãi triều và về mức độ phân chia các MHTTT, mô hình của biển nông do Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Hunt, Tucker và Coe A.L. [5] chi tiết hơn. Trong Môi trường Biển thực hiện (Hình 1). Ngoài ra bài thực tế nghiên cứu trầm tích Pliocen – Đệ tứ ở báo sử dụng một khối lượng khá lớn kết quả phân Việt nam cho thấy, bề mặt bào mòn biển thấp tích mẫu trầm tích tầng mặt và ống phóng của hình thành từ thời điểm kết thúc biển dâng chính Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Môi trường là bề mặt bất chỉnh hợp, thường là bề mặt bào Biển, đề tài KC09.01/06-10 và chuyến khảo sát mòn trên trầm tích bị phong hóa có màu sắc loang Sonne 140. lổ. Vì vậy, việc áp dụng mô hình địa tầng phân tập của Coe A.L. là phù hợp. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phân tích địa tầng phân tập các mặt cắt địa chấn - Lựa chọn mô hình địa tầng phân tập Phân tích địa tầng phân tập các mặt cắt địa Địa tầng phân tập xuất phát từ khái niệm tập chấn xuất phát từ phân tích địa chấn địa tầng các (sequences) được Sloss và nnk [4] định nghĩa lần mặt cắt địa chấn. Các kiểu kết thúc phản xạ có thể đầu tiên năm 1949 "Tập là một đơn vị trầm tích liên kết được dễ dàng với sự thay đổi mực nước được giới hạn bởi hai bất chỉnh hợp" và từ biển: quan hệ gá đáy trên thềm lục địa là đặc phương pháp địa chấn địa tầng của Mitchum và trưng cho hệ thống trầm tích biển tiến, quan hệ nnk [4]. Sau đó, từ năm 1987 các mô hình địa phủ đáy đặc trưng cho hệ thống trầm tích biển hạ tầng phân tập mới ra đời. Mỗi một mô hình địa và biển cao, quan hệ gá đáy về phía lục địa đồng tầng phân tập đều có một cách lựa chọn riêng về thời với phủ đáy về phía biển đặc trưng cho hệ ranh giới tập. Hiện nay trên thế giới chủ yếu áp thống trầm tích biển thấp (Hình 2) [4, 5]. Bề mặt dụng 3 mô hình: mô hình kiểu II (Posamentier và bất chỉnh hợp thể hiện ranh giới tập được xác định nnk., 1988); mô hình kiểu IV (Hunt và Tucker, nhờ việc nhận diện các kiểu kết thúc phản xạ dạng 1992, 1995) và mô hình kiểu V (Coe. A.L và nnk, bào mòn cắt cụt, chống nóc, phủ đáy, gá đáy và 2003) [4]. Posamentier và nnk. năm 1988 phân đặc biệt là đào khoét lòng sông sâu tới hàng chục chia một tập thành 3 miền hệ thống trầm tích mét và mở rộng hàng km trên thềm lục địa. Độ (MHTTT): MHTTT biển thấp (LST), MHTTT
3. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 97 phân giải của các mặt cắt địa chấn ít khi cho nghiên cứu thạch học, cấu trúc và các đặc phép xác định được các phân tập riêng lẻ trưng cổ sinh trong mỗi lớp để xác định môi nhưng có thể xác định được các miền hệ trường lắng đọng trầm tích của từng lớp. Các thống trầm tích và các tập. bề mặt bất chỉnh hợp dễ dàng nhận thấy nhất - Phân tích địa tầng phân tập các thiết đồ là nóc của tầng trầm tích hạt mịn tướng biển trầm tích lỗ khoan hoặc sông biển màu sắc loang lổ và/hoặc đáy Phân tích địa tầng phân tập phải được bắt của tầng trầm tích hạt thô tướng lòng sông đầu bằng việc phân tích tướng trong toàn bộ thuộc FSST bắt đầu một chu kỳ trầm tích mặt cắt [6]. Trong vết lộ hoặc các lỗ khoan (Hình 3). việc phân tích tướng được hoàn tất bằng các GD Hình 1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu và tài liệu thực tế.
4. 98 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 G Hình 2. Các kiểu kết thúc phản xạ trong một chu kỳ dao động mực nước biển [4]. Sự chuyển tướng và cộng sinh tướng có thể nhanh và ngược lại. Việc tách bạch hai được sử dụng để nhận biết các MHTTT, các bề MHTTT: FSST và LST trong các đồng bằng mặt trong tập. Trong khoảng thời gian biển hiện tại đối với các tập trầm tích Pliocen - Đệ tứ thoái, trên lục địa hiện tại hình thành tướng là hết sức khó khăn vì trong giai đoạn này trầm tích sông (a) theo xu thế thô dần lên trong không có sự chuyển tướng (chỉ có tướng sông). mặt cắt, trong khi đó trên thềm lục địa có sự Tuy nhiên, trong giai đoạn biển thoái cưỡng chuyển tướng từ m am a cũng có xu thế bức trầm tích có xu thế thô dần lên. Trong giai thô dần lên tùy thuộc vào quy mô hạ thấp mực đoạn LST tốc độ hạ thấp mực nước đã giảm, dó nước biển. Trầm tích tướng sông phát hiện trên đó kích thước hạt có thể ít có sự thay đổi. Trong lục địa nếu có kích thước hạt càng lớn và bề thời gian biển tiến (hình thành TST) trong mặt dày càng mỏng chứng tỏ mực nước biển hạ cắt chuyển từ tướng a am m ở cả thềm lục càng thấp và nhanh. Ngược lại, nếu trầm tích địa lẫn các đồng bằng ven biển hiện tại mặc dù tướng sông càng dày, chứng tỏ mực nước biển sự chuyển tướng trên các đồng bằng muộn hơn hạ xuống thấp và chậm. Vị trí phân bố các trên thềm lục địa. Quy mô và mức độ dâng cao tướng trầm tích trên bình đồ thềm lục địa (hay mực nước biển cũng có thể nhận thấy nhờ bề sự chuyển tướng theo không gian) phản ánh dày trầm tích các tướng cũng như sự thay đổi quy mô biển thoái và hạ thấp mực nước biển. độ hạt theo suy luận như trên. Trong giai đoạn Tướng trầm tích sông bắt gặp càng xa về phía hình thành HST trên lục địa hiện tại có sự biển cho thấy mực nước biển hạ càng thấp và chuyển tướng m am, còn trên thềm lục địa càng xa về phía biển và ngược lại. Bề dày trầm vẫn là tướng biển (m) với kích thước hạt thô tích các tướng mỏng, kích thước hạt thay đổi dần lên. nhanh chứng tỏ tốc độ hạ thấp mực nước biển G
5. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 99 Hình 3. Tập, miền hệ thống trầm tích, tướng và các bề mặt địa tầng trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển [4], có bổ sung [7]. 3. Kết quả và thảo luận hợp SB1 là mặt bào mòn cắt cụt trầm tích Miocen trên, được hình thành do nâng kiến tạo 3.1. Kết quả (Hình 4). Phần dưới của tập có đặc trưng trường Trên cơ sở phân tích địa chấn địa tầng, sóng đứt đoạn, đôi chỗ rối loạn, biên độ phản xạ tướng trầm tích theo quan điểm địa tầng phân yếu và tần số thấp đặc trưng cho trầm tích hạt tập và đối sánh với các chu kỳ dao động mực thô không đồng nhất tướng lục địa (a) và nước biển toàn cầu [7], trầm tích Pliocen - Đệ chuyển tiếp (am) của miền hệ thống biển thấp tứ thềm lục địa Nam Trung Bộ được xác định (LST). Phần trên tập có đặc trưng trường sóng có 8 tập (sequence), 3 tập trong Pliocen và 5 tập phản xạ song song, liên tục, biên độ phản xạ trong Đệ tứ. mạnh và tần số cao đặc trưng cho trầm tích hạt 1 mịn tướng biển thuộc miền hệ thống biển tiến - Tập S1 (N2 ) (TST). Khu vực thềm lục địa Quảng Ngãi - Tập S1 phân bố trên bề mặt bất chỉnh hợp Bình Định, trầm tích Pliocen phía lục địa rất khu vực Miocen - Pliocen (SB1) (Hình 4 và 5). Tại khu vực thềm lục địa Quảng Nam, bất chỉnh mỏng. Ở gần bờ phủ bất chỉnh hợp trên đá
6. 100 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 granit phức hệ Đèo Cả (?), ở phía ngoài khơi bị thành trong môi trường hồ nước ngọt [8], điều đó bào mòn hết khi gặp đới nâng Tri Tôn. Tập cũng cho phép suy luận bazan phun trào trong Pliocen dưới đặc trưng là trường sóng có độ điều kiện lục địa rồi bị phong hóa loang lổ. Sau đó liên tục khá, biên độ phản xạ mạnh, tần số cao xảy ra quá trình sụt lún kiến tạo và/hoặc dâng cao đặc trưng cho miền hệ thống biển tiến (TST). mực chân tĩnh hình thành các tầng sét và diatomit Khu vực thềm lục địa Phú Yên - Khánh Hòa, khá dày. Vì vậy, có thể suy luận rằng thời gian tập Pliocen dưới đặc trưng bởi dạng nêm lấn phun trào và phong hóa bazan là giai đoạn mực biển ở mép thềm. Ranh giới giữa các miền hệ biển hạ thấp tương ứng với thời gian thành tạo thống trong tập không rõ. Ở thềm lục địa Bình miền hệ thống trầm tích biển thấp dưới thềm lục 1 Thuận không bắt gặp tập S1 (N2 ), có thể do đây địa (LST) và thời gian hình thành các tập sét và là vùng nâng trong Miocen muộn - Pliocen sớm diatomit tương ứng với TST/HST. 2 không có tích tụ trầm tích. - Tập S2 (N2 ) Trên vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam Tại khu vực thềm lục địa Quảng Nam, tập và Phú Yên, tập Pliocen dưới bắt gặp ở độ sâu từ Pliocen giữa với đặc trưng là hình thành rất nhiều 201,5 - 296m (LKBS.37) và 34,4 - 76,6m (LK1- phân tập (parasequence) trong phần thấp. Trong PY). Trong lỗ khoan BS.37 (Hình 5) ranh giới mỗi phân tập, xu thế hạt thô dần lên trên do đường dưới của tập là bất chỉnh hợp với trầm tích bột, bờ di chuyển ra phía biển (biển thoái) (Hình 4) và bột sét Miocen trên. Phần dưới của tập là tướng kết thúc phân tập là lớp trầm tích biển mỏng hình sông biển (am) chuyển tiếp lên tướng biển (m) thành trong giai đoạn biển tiến đột ngột đánh dấu cho nên có thể khẳng định rằng tập chỉ còn miền một bề mặt ngập lụt. Các phân tập xếp chồng lên hệ thống biển tiến và có thể có cả biển cao nhau tạo thành một nhóm phân tập (parasequence (TST/HST). Trong lỗ khoan LK1-PY, phần dưới sets) phủ chồng tiến (progradation) đặc trưng cho của tập bắt gặp bazan lỗ hổng bị phong hóa loang miền hệ thống biển thấp (LST). Bề dày các phân lổ, ở giữa là lớp sét màu xám và trên cùng là lớp tập biển thấp có xu thế giảm dần về phía biển sau diatomit màu xám phong hóa. Các hóa thạch đó chuyển sang phân tập biển tiến dày thuộc miền diatomit trong toàn bộ mặt cắt Pliocen bắt gặp hệ thống biển tiến (TST) phủ lên trên và kết thúc trong lỗ khoan này đều cho thấy trầm tích hình tập là bề mặt ngập lụt cực đại. G Hình 4. Mặt cắt địa tầng phân tập tuyến BP91-118.
7. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 101 1 Khu vực thềm lục địa Quảng Ngãi - Bình hóa loang lổ của trầm tích biển N2 (Hình 5). Đây Định, phần dưới của tập cũng xuất hiện các phân là bề mặt bào mòn biển thấp hình thành trong giai tập phủ chồng tiến, tuy nhiên ranh giới giữa chúng đoạn hạ thấp mực nước biển đầu Pliocen giữa. không rõ. Khu vực thềm lục địa Phú Yên - Ninh Miền hệ thống biển tiến đặc trưng bởi tướng sông Thuận, các phân tập kiểu phủ chồng tiến vẫn tiếp biển và biển. Trong lỗ khoan LK1 - PY, tập tục phát triển và kết thúc bởi một bề mặt ngập lụt Pliocen giữa bắt đầu bằng bất chỉnh hợp BS2, ranh cực đại khá rõ. Khu vực thềm lục địa Bình Thuận, giới giữa lớp bazan phong hóa màu xám phía tập Pliocen giữa cũng vắng mặt như tập Pliocen dưới và tầng diatomit bị phong hóa nhẹ phía trên. sớm. Trên vùng đồng bằng ven biển, tập S2 thể Ranh giới trên cũng là bất chỉnh hợp kiểu này. hiện rõ trong lỗ khoan BS.37 và LK1 - PY. Trong Điều ngày khá phù hợp với sự dao động mực lỗ khoan BS.37 ranh giới của tập là bề mặt phong nước biển dâng kiểu “dập dình” đầu Pliocen giữa. G Hình 5. Địa tầng phân tập lỗ khoan BS37.
8. 102 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 3 - Tập S3(N2 ) mòn cắt cụt. Khu vực thềm lục địa Phú Yên- Giai đoạn Pliocen muộn, trầm tích vẫn Ninh Thuận, tập gồm nhiều phân tập kiểu phủ phát triển kế thừa các giai đoạn trước theo 4 chồng tiến giống như trong Pliocen giữa do khu vực đặc trưng. Khu vực thềm lục địa mép thềm vẫn sụt lún tiếp tục tạo không gian Quảng Nam, tập Pliocen trên gồm 2 phân tập, tích tụ, tuy nhiên tốc độ cung cấp trầm tích ranh giới dưới và trên là 2 bề mặt ngập lụt vẫn lớn hơn. Khu vực thềm lục địa Bình cực đại, trầm tích Đệ tứ kết thúc phản xạ kiểu Thuận, trên mặt cắt địa chấn đã phát hiện tập 3 phủ đáy phía trên. Tập dày nhất ở gần mép N2 . Phần thấp của tập đặc trưng bởi phản xạ thềm, khoảng 225m (Hình 4). Khu vực thềm đơn nghiêng, đứt đoạn, biên độ phản xạ yếu lục địa Quảng Ngãi - Bình Định, tập đặc đặc trưng cho miền hệ thống biển thấp (LST). trưng kiểu đơn nghiêng do sụt lún kiến tạo Phần trên phản xạ liên tục, song song, biên độ đồng trầm tích ở mép thềm. Tuy nhiên, vào mạnh đặc trưng cho miền hệ thống biển cuối Pliocen muộn tại vị trí này lại có xu tiến/biển cao (TST/HST). hướng nâng, nên phần trên của tập bị bào G a) b) Hình 6. Mặt cắt tướng trầm tích (a) và địa tầng phân tập (b) tuyến 180708.
9. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 103 1 - Tập S4(Q1 ) chiều từ dưới lên đặc trưng cho miền hệ thống Tập Pleistocen sớm phân bố trên khắp vùng biển tiến. Tuy nhiên tại những vùng nâng, bề dày thềm lục địa Nam Trung bộ. Trên đa số các băng tập nhỏ, quá trình phong hóa mạnh thì tướng biển địa chấn nông phân giải cao không tách biệt được trong miền hệ thống biển cao kích thước hạt lại miền hệ thống biển hạ và biển thấp. Đặc trưng của tăng đột ngột do có sự góp phần của sạn laterit và chúng là phản xạ đơn nghiêng, biên độ phản xạ sạn sỏi lục nguyên. 2b yếu - trung bình, tần số thấp và đứt đoạn thuộc - Tập S6(Q1 ) trầm tích tướng châu thổ ngập nước hình thành Tập S6 phân bố phổ biến trong vùng nghiên trong giai đoạn hạ thấp mực nước biển (tương ứng cứu. Miền hệ thống trầm tích biển hạ/biển thấp với FSST) và mực nước biển đang dâng chậm thường xuất hiện từ độ sâu khoảng 80 - 100m (LST). Độ nghiêng của các phản xạ trong miền hệ nước trở ra mép thềm lục địa với trường sóng kiểu thống có thể tăng lên do sụt lún kiến tạo sau trầm xich ma tăng trưởng hoặc đơn nghiêng đặc trưng tích. Bề mặt bào mòn biển tiến được đặc trưng bởi cho tướng châu thổ ngập nước. Ranh giới dưới kết thúc phản xạ chống nóc (toplap) của của tập có thể là bề mặt ngập lụt cực đại của tập FSST/LST là ranh giới bắt đầu của TST/HST. S5, miền hệ thống FSST/LST kết thúc phản xạ Miền hệ thống này có dạng phản xạ song song, kiểu phủ đáy trên đó. Phần thềm trong, xuất hiện liên tục, biên độ mạnh đặc trưng tướng trầm tích các đào khoét lòng sông (hình 6), có khi ăn sâu biển (Hình 6). Trong các lỗ khoan bãi triều không xuống sát ranh giới tập S4 - S5, thể hiện quá trình phát hiện được miền hệ thống này, song trong đào khoét rất mãnh liệt do mực nước biển tương vùng đồng bằng ven biển chúng chính là đối hạ xuống rất thấp và nhanh. Trong đới bãi tướng trầm tích sông biển chuyển tướng từ từ triều, ranh giới dưới rất rõ ràng, là bề mặt bào lên tướng biển. mòn biển thấp trên tầng trầm tích loang lổ thuộc 2a - Tập S5(Q1 ) miền hệ thống TST/HST tập S5 (Hình 7). Tại lỗ Tập S5 phân bố rộng rãi trong vùng biển khoan LK1-TH (Phú Yên) và LK2-KH (Khánh nghiên cứu với đặc điểm trường sóng phản xạ đặc Hòa) không có mặt miền hệ thống FSST/LST. trưng cho các miền hệ thống FSST/LST và Miền hệ thống TST thể hiện khá rõ nét quá trình TST/HST tương tự tập S4. Tuy nhiên, đã xuất hiện biển tiến, chuyển từ tướng đầm lầy ven biển giàu 2a các đào khoét lòng sông (aQ1 ) ở nửa đầu các vật chất hữu cơ sang tướng biển nông hoặc tướng tuyến địa chấn. Nửa cuối tuyến vẫn phổ biến sông biển sang biển nông [7]. Điều này có tướng châu thổ ngập nước hình thành trong giai nghĩa ở hai khu vực này bề mặt biển tiến đoạn hạ thấp mực nước biển và biển dâng chậm trùng với bề mặt bào mòn biển thấp. Tại lỗ (FSST/LST). Phủ trực tiếp trên chúng là miền hệ khoan LK3-NT (Ninh Thuận) và LK4-BT thống biển tiến/biển cao (Hình 6). Trong các lỗ (Bình Thuận), hệ thống trầm tích FSST/LST khoan khống chế được đáy tập đều phân chia được đặc trưng bởi trầm tích cuội sạn đa được 2 nhóm miền hệ thống: FSST/LST và khoáng tướng lòng sông như nêu trên. Hệ TST/HST, ranh giới dưới là bất chỉnh hợp với đá thống TST/HST có sự chuyển tướng sông gốc hoặc vỏ phong hóa đá gốc (Hình 7). Miền hệ biển sang biển nông với kích thước hạt giảm thống FSST/LST đặc trưng là trầm tích hạt thô đa dần rất rõ, tuy nhiên phần trên kích thước hạt khoáng tướng lòng sông. Miền hệ thống tăng đột ngột do góp phần của kết von laterit TST/HST đặc trưng là tướng sông biển chuyển hình thành trong quá trình phong hóa khi mực tiếp lên tướng biển, theo xu thế kích thước hạt nước biển hạ thấp. mịn dần. Nhìn chung, xu thế hạt mịn dần theo
10. 104 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 Hình 7. Cột địa tầng phân tập lỗ khoan LK3-NT.
11. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 105 Hình 8. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao qua trạm khảo sát SO-140-37. 3a 3b - Tập S7(Q1 ) - Tập S8(Q1 -Q2) Tập S7 phân bố khá rộng rãi trong khu vực Đây là tập được xác định dễ dàng nhất do nghiên cứu, ranh giới trên của tập là bề mặt bào chúng là tập trên cùng, mới được hình thành và mòn trên thành tạo sét bột loang lổ, thường gọi là tiến trình dao động mực nước biển tương ứng "tầng sét biển tiến Vĩnh Phúc". Bề mặt này được ghi lại khá rõ ràng. Trong minh giải các thường lộ ra dạng da báo ở vùng biển nông ven mặt cắt địa chấn nông phân giải cao trên thềm bờ (20-50 m nước). Ranh giới dưới của tập cũng lục địa, mặt bất chỉnh hợp là ranh giới dưới của là bất chỉnh hợp. Phần thềm trong, trầm tích biển tập thường được xác định đầu tiên trước khi tiến của tập S6 có dấu hiệu đào khoét lòng sông hoặc hành xác định các ranh giới tập phía dưới nó vì bị trầm tích biển miền hệ thống TST của tập S7 bề mặt này có thể nhận biết rất dễ dàng [9]. Ở phủ bất chỉnh hợp lên trên. Ở thềm ngoài, ranh các đồng bằng ven biển, ranh giới này là bề mặt giới tập S6 - S7 là bề mặt ngập lụt cực đại của tập sét loang lổ trên cùng, thường được lấy làm ranh S6, cũng chính là bề mặt phủ đáy. Trầm tích châu giới Pleistocen - Holocen là hợp lý bởi vì phủ thổ ngập nước với đặc trưng trường sóng kiểu trên chúng thường là tầng trầm tích sét xám xanh xich ma tăng trưởng, biên độ phản xạ yếu đặc tướng biển vũng vịnh, đầm lầy ven biển (đồng trưng cho tướng châu thổ ngập nước hình thành bằng Bắc và Nam Bộ) hoặc cộng sinh tướng đê trong giai đoạn biển thoái. Gần như toàn bộ các cát - lagun, doi cát nối đảo (đồng bằng ven biển mặt cắt địa chấn đều phát hiện kiểu kết thúc phản Miền Trung) có tuổi nhỏ hơn 11.700 năm cách xạ chống nóc (toplap) hoặc bào mòn (truncation) ngày nay. Tuy nhiên cần phải hiểu rằng không phía trên của miền hệ thống FSST/LST (Hình 6). phải tất cả các trầm tích phủ lên bề mặt bất chỉnh Đây chính là bề mặt bào mòn biển tiến hợp này đều có tuổi Holocen vì bề mặt này được (ravinement surface), ranh giới giữa LST và TST. hình thành bắt đầu ít nhất là từ 36.000 năm trước, Bề mặt này được hình thành do bào mòn đới bờ khi biển bắt đầu rút ra khỏi lục địa hiện tại. (sóng và triều) khi biển tiến về phía lục địa. Quá Theo quan điểm địa tầng phân tập sử dụng trình này làm tái vận chuyển trầm tích từ ngoài trong công trình này, mỗi tập hình thành từ lúc vào trong đến hàng chục mét. Năng lượng mạnh mực nước biển bắt đầu hạ thấp từ điểm cực đại, nhất làm tái vận chuyển trầm tích chính là sóng. sau đó rút ra gần mép thềm, thậm chí đến sườn Phủ trên bề mặt bào mòn này là trầm tích của lục địa rồi dâng trở lại qua vị trí đường bờ hiện TST với đặc trưng trường sóng phản xạ song tại về phía lục địa. Như vậy, trong trường hợp song, liên tục, biên độ phản xạ mạnh, tần số cao. này, toàn bộ khối lượng trầm tích hình thành từ 3b Trong đới bãi triều, miền hệ thống FSST/LST khoảng 36.000 năm trước đến nay (Q1 -Q2) đều chỉ phát hiện được tại lỗ khoan LK1-TH với đặc thuộc tập S8. Trong thời gian hình thành bề mặt trưng là tướng hạt thô lòng sông. Trong các lỗ bào mòn biển bị thấp phong hóa loang lổ khi khoan còn lại, miền hệ thống này không được mực nước biển hạ thấp đến độ sâu 120m nước bảo tồn, vì vậy tại đây mặt bào mòn biển thấp (từ 36.000 - 18.000 năm) thì một khối lượng lớn trùng với mặt bào mòn biển tiến (Hình 7). trầm tích sông biển, sông trên các đồng bằng ven
12. 106 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 biển và thềm lục địa cũng được hình thành, dễ trầm tích HST chỉ phân bố đến độ sâu dàng nhận thấy trong các mặt cắt địa chấn nông khoảng 15 - 20m nước và kết thúc bằng ranh phân giải cao. Phần thềm trong thường chỉ xuất giới ngoài của trường trầm tích có độ hạt hiện các đào khoét lòng sông còn thềm ngoài mịn nhất (bùn hoặc sét). mới phổ biển tướng châu thổ ngập nước (Hình 6). Như vậy, thời gian hình thành tướng trầm tích 3.2. Thảo luận sông (a), châu thổ ngập nước (am) thuộc miền hệ thống trầm tích FSST/LST là từ 36.000 - 18.000 3b Thông thường, trên các đồng bằng ven biển, năm (Q1 ). Tại LK.54 (Tuy Hòa), độ sâu 25 - phần đầu một chu kỳ trầm tích là các trầm tích 38,7m gặp trầm tích sét xám xanh, xám đen pha hạt thô tướng lòng sông (a) hình thành trong giai ít ổ cát mịn chứa nhiều loại vỏ sò, ốc nguyên vẹn 14 đoạn biển thoái, phần cuối của chu kỳ là các trầm và rễ thực vật đầm lầy ven biển cho tuổi C là tích hạt mịn tướng sông biển (am) và biển (m) 39.000 năm cách ngày nay [10] chứng tỏ tại thời hình thành trong giai đoạn biển tiến. Tức là trong điểm này bờ biển vẫn ở gần vị trí lân cận lỗ một tập (chu kỳ) có kiểu chuyển tướng "a > am khoan. Trong đới bãi triều, miền hệ thống > m". Trên thềm lục địa khu vực nghiên cứu, FSST/LST chỉ gặp trong lỗ khoan LK1-TH. kiểu chuyển tướng này chỉ xảy ra ở phần thềm Mực nước biển bắt đầu dâng trở lại từ độ sâu trong. Khi mực nước biển tương đối hạ thấp 120m nước đến độ cao 5m từ 18.000 - 5.000 năm (biển thoái cưỡng bức) với tốc độ lớn (có thể do cách ngày nay hình thành trầm tích biển tiến của hạ thấp mực chân tĩnh hoặc nâng kiến tạo ở phần miền hệ thống TST với ranh giới dưới là bề mặt ven bờ và sụt lún ở mép thềm hoặc đồng thời cả bào mòn biển tiến và ranh giới trên là bề mặt hai nguyên nhân), xảy ra quá trình đào khoét ngập lụt cực đại (Hình 10). Trên đới biển nông mạnh ở phần lục địa và thềm trong. Các lòng ven bờ (0-50m nước) bề mặt bào mòn biển tiến sông đào khoét các trầm tích tướng biển thuộc miền hệ thống biển tiến/biển cao hình thành nhiều nơi lộ trên đáy biển hoặc bị phủ một lớp trong chu kỳ trước đó và phủ lên đó là trầm tích mỏng trầm tích tướng cát lẫn sạn laterit bãi triều tướng lòng và bãi bồi biển thấp (LST) của chu kỳ cổ. Bề mặt ngập lụt cực đại trên các đồng bằng tiếp theo. Thậm chí, nhiều nơi trầm tích tướng ven biển và đới biển nông ven bờ là ranh giới sông và bãi bồi biển thấp (LST) bị bào mòn hết giữa trầm tích cát, cát bùn, sét xám xanh Holocen dẫn đến trầm tích tướng sông biển và/hoặc biển 2 giữa (mQ2 ), và trầm tích cát, bùn, sét xám nâu thuộc miền hệ thống TST/HST của chu kỳ sau 3 Holocen muộn hiện đại (a, am, mQ2 ). Bề mặt phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích biển thuộc miền ngập lụt cực đại ở phần thềm ngoài đặc trưng bởi hệ thống TST của chu kỳ trước. Hiện tượng này các lớp trầm tích chứa glauconit và rất giàu khá phổ biến trong đới thềm trong và các đồng bằng ven biển Việt Nam (Hình 5-7), rõ ràng nhất Foraminifera do mực nước biển đã tiến xa nhất là trong giai đoạn Pleistocen muộn - Holocen về phía lục địa. Lúc đó ở gần bờ không gian tích 3a 2 giữa (Q1 - Q2 ). Ví dụ, trên đồng bằng Bắc bộ, tụ trầm tích rất lớn, còn ở xa bờ lượng trầm tích hiện tượng trầm tích biển vũng vịnh hệ tầng Hải 1-2 lục nguyên rất nghèo. Glauconit được tìm thấy Hưng (mQ2 ) phủ trực trên trầm tích biển của 3a trong 2 cột ống phóng trong chuyến khảo sát hệ tầng Vĩnh Phúc (mQ1 ) là rất phổ biến [12, Sonne 140 [11] ở ngoài khơi Bình Định (SO- 13]. Ranh giới giữa chúng là bề mặt phong hóa 140-36, độ sâu 108m) và Thừa Thiên Huế (SO- loang lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc. Bề mặt này 140-54, độ sâu 92,9m). được gọi là bề mặt bào mòn biển thấp, hình Các thành tạo phủ trên bề mặt này thuộc thành từ thời điểm mực nước biển bắt đầu hạ thấp cho đến khi mực nước biển bắt đầu dâng trở miền hệ thống biển cao (HST). Trong các lỗ lại. Thời gian gián đoạn trầm tích tăng dần theo khoan bãi triều, độ sâu HST thường từ vài mét hướng từ đồng bằng ven biển đến mép thềm lục đến vài chục mét. Trong đới biển nông ven bờ, địa. Tại các vùng biển sâu hơn, bất chỉnh hợp
13. Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 107 này nối với chỉnh hợp tương đương (correlative Tài liệu tham khảo conformity) do không có gián đoạn trầm tích. Đôi nơi, trên đới biển nông ven bờ, trầm tích sét [1] Đào Mạnh Tiến (Chủ biên), Điều tra địa chất, khoáng sản, địa chất môi trường và tai biến địa loang lổ giai đoạn này lộ ra ngay trên bề mặt đáy chất vùng biển Nam Trung bộ từ 0-30m nước biển hoặc bị phủ bởi một lớp trầm tích cát lẫn sạn ở tỷ lệ 1:100.000 và một số vùng trọng điểm laterit mài tròn chọn lọc tốt. Điều này có nghĩa là ở tỷ lệ 1:50.000. Báo cáo tổng kết dự án, tầng trầm tích sét loang lổ không những bị bào Trung tâm Điều tra Tài nguyên-Môi trường mòn trong giai đoạn biển thoái mà còn bị bào biển, Hà Nội, 2006. mòn, phá hủy trong giai đoạn biển tiến, hình thành [2] Mai Thanh Tân (Chủ trì), Nghiên cứu đặc điểm mặt bào mòn biển tiến (ravinement surface). địa chất - địa chất công trình thềm lục địa miền Trung phục vụ cho việc xây dựng công trình và Trong trường hợp đó, hai bề mặt này ở cùng định hướng phát triển kinh tế biển. Báo cáo tổng một vị trí, rất phổ biến trong toàn bộ mặt cắt kết đề tài cấp nhà nước mã số: KC.09.01/06-10, Pliocen - Đệ tứ vùng nghiên cứu. Như vậy, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 2010. quan hệ chuyển tướng trong mỗi tập theo thời [3] M. G. Wiesner, 1999. Cruise Report SONNE 140 gian (chiều thẳng đứng từ dưới lên) có các kiểu Sudmeer III. Singapore - Nha Trang - Manila. sau đây: 1) a (FSST/LST) am (TST/HST) Kiel: Christian - Albrechts - University Kiel. [4] Catuneanu O. 2006, Principles of Sequence m (TST/HST); 2) am (TST/HST) m (TST/HST); Stratigraphy, Elsevier’s Science & 3) m (TST/HST); 4) am (FSST/LST) m Technology Rights. (TST/HST). Ba kiểu đầu phổ biến ở thềm trong, [5] Coe A. L. l, 2003, "The Sedimentary Record of kiểu thứ tư phổ biến ở thềm ngoài. Sea - Level Change". University of Cambridge. [6] Nichols Gary 2009, Sedimentology and Stratigraphy, Second Edition. Wiley-Blackwell. 4. Kết luận [7] Đinh Xuân Thành, 2012. Tiến hóa trầm tích Pliocen - Đệ Tứ vùng thềm lục địa từ Quảng Trên cơ sở phân tích địa chấn địa tầng các Nam đến Bình Thuận. Luận án tiến sĩ. Thư viện mặt cắt địa chấn dầu khí và địa chấn nông phân Quốc gia Việt Nam. giải cao đối sánh với kết quả phân tích tài liệu lỗ [8] Trần Văn Sinh (Chủ biên), 1999. Báo cáo đo vẽ khoan bãi triều cho thấy trầm tích Pliocen - Đệ tứ bản đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm thềm lục địa Nam Trung Bộ bao gồm 8 tập tờ Quy Nhơn tỷ lệ 1:50.000. Trung tâm Thông (sequence) tương ứng với 8 chu kỳ trầm tích, 3 tin Tư liệu Địa chất, Tổng cục Địa chất và tập trong Pliocen và 5 tập trong Đệ tứ. Tập 1 có Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội. 1 [9] Evans C. D. R. et al, Shallow Seismic reflection tuổi Pliocen sớm - S1(N2 ); tập 2 có tuổi Pliocen 2 profiles from the waters of East and Southeast giữa - S2(N2 ); tập 3 có tuổi Pliocen muộn - 3 1 Asia an interpretation manual and atlas. Bristish S3(N2 ); tập 4 có tuổi Pleistocen sớm - S4(Q1 ); Geological Survey, 1995. tập 5 có tuổi Pleistocen giữa, phần sớm - 2a [10] Trường Khắc Vi (Chủ biên), Báo cáo đo vẽ bản S5(Q1 ); tập 6 có tuổi Pleistocen giữa, phần đồ địa chất và tìm kiếm khoáng sản nhóm tờ 2b muộn - S6(Q1 ); tập 7 có tuổi Pleistocen muộn, Tuy Hòa tỷ lệ 1:50.000. Trung tâm Thông tin 3a phần sớm - S7(Q1 ) và tập 8 có tuổi Pleistocen Tư liệu Địa chất, Tổng cục Địa chất và Khoáng 3b sản Việt Nam, Hà Nội, 1997. muộn, phần muộn - Holocen - S8(Q1 -Q2). Quan hệ chuyển tướng trong mỗi tập theo thời gian [11] Schimanski A., Holocene Sedimentation on the theo 4 kiểu như sau: Vietnamese Shelf: From source to sink, Dissertation, 2002. 1) a(FSST/LST) am(TST/HST) [12] Hoàng Ngọc Kỷ (2010), Địa chất và Môi m(TST/HST); trường Đệ tứ Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa 2) am(TST/HST) m(TST/HST); học Kỹ thuật, Hà Nội. 3) m(TST/HST) và [13] Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, "Đặc điểm các 4) am(FSST/LST) m(TST/HST). chu kỳ trầm tích và lịch sử tiến hóa địa chất Đệ Trong đó, ba kiểu đầu phổ biến ở thềm trong tứ đồng bằng Sông Hồng", Tạp chí địa chất trong khi kiểu thứ tư phổ biến ở thềm ngoài. (số 206 - 207) (1991) 65.
14. 108 Đ.X. Thành / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 95-108 Pliocene-Quaternary Sequence Stratigraphy in Southern Center Continental Shelf of Vietnam Dinh Xuan Thanh Faculty of Geology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Abstract: Eight sequencees (3 Pliocene sequences, 5 Quaternary sequences) were identified by analysing seismic sequence, lithofacies and correlating to sea level changes. 1st sequence in Early Pliocene 1 2 3 - S1(N2 ); 2nd sequence in Middle Pliocene - S2(N2 ); 3rd sequence in Late Pliocene - S3(N2 ); 4th sequence 1 2a in Early Pleistocene - S4(Q1 ); 5th sequence in Middle Pleistocene, early part - S5(Q1 ); 6th in Middle 2b 3a Pleistocene, late part - S6(Q1 ); 7th sequence in Late Pleistocene, early part - S7(Q1 ); 8th sequence in Late 3b Pleistocene, late part - Holocene - S8(Q1 -Q2). Lateral relationships of each sequence in time was divided into 4 types: 1) a(FSST/LST) am(TST/HST) m(TST/HST); 2) am(TST/HST) m(TST/HST); 3) m(TST/HST); 4) am(FSST/LST) m(TST/HST). Fist three types were developed in the inner continental shelf and fourth type was in the outer continental shelf. Keywords: Sequence Stratigraphy, Pliocene-Quaternary, Continental Shelf, Southern Center Continent of Vietnam.