ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




KHƯƠNG VĂN HẢI



ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC
NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC




Hà Nội - 2012


1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


KHƯƠNG VĂN HẢI

ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN
NƯỚC NGẦM HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ


Chuyên ngành: Thủy Văn
Mã số: 60 44 90

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:


PGS. TS. NGUYỄN TIỀN GIANG
Hà Nội - 2012


2

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG 5
DANH MỤC HÌNH 6
LỜI CẢM ƠN 8
MỞ ĐẦU 9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 11
1.1.1. Vị trí địa lý 11
1.1.2. Địa hình địa mạo 12
1.1.2.1. Địa hình 12
1.1.2.2. Địa mạo 12
1.1.3. Đặc điểm địa chất 13

1.1.3.1. Khái quát chung đặc điểm địa tầng địa chất 13
1.1.3.2. Đặc điểm các tầng địa chất 18
1.1.4. Đặc điểm khí hậu 25
1.1.4.1. Khái quát chung khí hậu đảo Phú Quý 25
1.1.4.2. Chế độ mưa 27
1.1.4.3 Độ ẩm 29
1.1.4.4 Bốc hơi 30
1.1.4.5 Gió – bão và áp thấp nhiệt đới 32
1.1.5. Đặc điểm hải văn 34
1.1.5.1. Thủy triều. 34
1.1.5.2. Nhiệt độ nước biển 34
1.1.5.3. Độ mặn nước biển 34
1.1.5.4. Sóng. 34
1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 35
1.2.1. Xã hội 35
1.2.1.1. Dân số và lao động 35
1.2.1.2 Y tế 36
1.2.1.3. Giáo dục 37
1.2.1.4. Văn hoá - xã hội 37
1.2.1.5 Hiện trạng kết cấu hạ tầng 38
1.2.2. Kinh tế 41
1.2.2.1. Thuỷ sản 42
1.2.2.2. Nông, lâm nghiệp 42
1.2.2.3. Công nghiệp 43
1.2.2.4. Thương mại, dịch vụ, du lịch 44
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46
2.1. Tổng quan các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm 46
2.1.1. Trên thế giới 46
2.1.2. Trong nước 49

3

2.1.3. Các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm ở huyện đảo Phú Quý 51
2.2. Phương pháp nghiên cứu 52
2.2.1. Những khái niệm cơ bản trong nghiên cứu nước ngầm 52
2.2.2. Công thức tính trữ lượng tĩnh 53
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm 55
2.2.3.1. Xác định lượng nước ngầm từ trạm quan trắc thuỷ văn 55
2.2.3.2. Phương pháp khoan thăm dò 55
2.2.4. Phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn 57
2.2.5. Phương pháp mô hình 60
2.2.6. Phương pháp chuyên gia 61
2.2.7. Phương pháp kế thừa 61
2.3. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 62
2.4. Nội dung nghiên cứu tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý 63
2.4.1. Thu thập và xử lý các tài liệu có liên quan 63
2.4.1.2. Bản đồ nền (Base map) 64
2.4.1.3. Nhóm dữ liệu cao độ 64
2.4.1.4. Nhóm dữ liệu khí tượng hải văn 65
2.4.1.5 Nhóm thuộc tính 65
2.4.2. Ứng dụng mô hình GMS đánh giá trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý 65
2.4.2.1. Thiết lập mô hình tính toán 65
2.4.2.2. Vận hành mô hình 65
2.4.2.3. Xác định trữ lượng tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý 66
2.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến
tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý 66
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS TRONG TÍNH TOÁN NƯỚC NGẦM TRÊN
HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ 68
3.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình 68

3.1.1. Mô hình dòng chảy nước dưới đất Modflow 68
3.1.1.1. Tổng quan phương pháp giải 68
3.1.1.2. Phương pháp sai phân hữu hạn 70
3.1.1.3. Phương pháp giải phương trình sai phân 75
3.1.1.4. Một số loại biên trong mô hình 75
3.1.1.5. Đánh giá mức độ tin cậy của mô hình 81
3.1.2. Mô hình chất lượng nước MT3D 82
3.2. Thiết lập mô hình tính toán cho đảo Phú Quý 84
3.2.1. Miền tính lưới tính 84
3.2.2. Sơ đồ hóa các tầng chứa nước trên đảo Phú Quý 85
3.2.3. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu 87
3.3. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm 89
3.3.1. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán ổn định 89
3.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán không ổn định 89


4

3.4. Khôi phục số liệu nước ngầm trên đảo 92
3.5. Tính toán trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý 94
CHƯƠNG 4 ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU
TƯƠNG LAI ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ 97
4.1. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên thế giới 97
4.2. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu ở Việt Nam 99
4.3. Kịch bản nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên huyện đảo Phú Quý 100
4.4. Ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước
ngầm 101
4.4.1. Nhóm kịch bản trung bình (B2) 101
4.2.1. Nhóm kịch bản cao A2 107
KẾT LUẬN 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 115




5

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Bảng tổng hợp địa tầng các giếng khoan thăm dò ở đảo Phú Quý 15
Bảng 2. Tổng hợp các yếu tố đặc trưng khí hậu tại trạm Phú Quý giai đoạn từ 1990 đến
2005 25
Bảng 3. Phân bố lượng mưa trong năm tại đảo Phú Quý (Đơn vị: mm) 28
Bảng 4. Độ ẩm không khí trung bình đảo Phú Quý (Đơn vị: %) 29
Bảng 5. Lượng bốc hơi tại đảo Phú Quý (Đơn vị: mm) 31
Bảng 6. Tốc độ gió và hướng gió chính tại đảo Phú Quý 33
Bảng 7. Tổng hợp số cơn bão qua đảo Phú Quý 34
Bảng 8. Tổng hợp diện tích, mật độ dân số 35
Bảng 9. Cơ cấu dân số so với toàn tỉnh (Đơn vị: %) 36
Bảng 10. Diện tích một số cây nông nghiệp đảo Phú Quý 42
Bảng 11. Các kịch bản tính toán nước ngầm trong tương lai ở huyện đảo Phú Quý dưới ảnh
hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng 67
Bảng 12. Phân vùng bốc hơi trên đảo Phú Quý 87
Bảng 13. Phân bố vùng phục hồi nước dưới đất cho đảo Phú Quý 88
Bảng 14. Vị trí các giếng quan trắc mực nước trên huyện đảo Phú Quý 90
Bảng 15. Sai số giữa kết quả tính toán và thực đo tại các giếng quan trắc mực nước trên
huyện đảo Phú Quý 92
Bảng 16. Trữ lượng nước ngầm trung bình nhiều năm của từng tháng trên đảo Phú Quý
(10
3
m

3
) 96
Bảng 17. Mức tăng của một số yêu tố so với thời kỳ 1980-1999 101
Bảng 18. Mức thay đổi lượng mưa trên đảo Phú Quý ứng với kịch bản cao (A2) so với
thời kỳ 1980-1999 102
Bảng 19. Đánh giá mức tăng trữ lượng nước nhiễm mặn trong tương lai so với hiện trạng
trung bình nhiều năm theo kịch bản B2 105
Bảng 20. Mức tăng của một số yêu tố so với thời kỳ 1980-1999 107
Bảng 21. Mức thay đổi lượng mưa trên đảo Phú Quý ứng với kịch bản cao (A2) so với
thời kỳ 1980-1999 107
Bảng 22. Đánh giá mức tăng trữ lượng nước nhiễm mặn trong tương lai so với hiện trạng
trung bình nhiều năm theo kịch bản cao A2 110


6

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Vị trí đảo Phú Quý 11
Hình 2. Cơ cấu diện lộ các tầng/phụ tầng địa chất 14
Hình 3. Sơ đồ phân bố theo diện lộ các phân vị địa tầng địa chất 17
Hình 4. Biểu đồ thể hiện giá trị trung bình tháng một số yếu tố khí tượng tại Phú Quý 27
Hình 5. Lượng bốc hơi trung bình các tháng giai đoạn 1990-2005 32
Hình 6. Cơ cấu dân số huyện Phú Quý so với toàn tỉnh 35
Hình 7. Sơ đồ các tầng chứa nước có áp và không áp 54
Hình 8. Bản đồ thủy đẳng cao và mặt cắt 56
Hình 9. Ô lưới và các loại ô lưới trong mô hình 70
Hình 10. Ô lưới i,j,k và 6 ô bên cạnh 71
Hình 11. Sơ đồ bước giải theo phương pháp lặp trong mô hình 76
Hình 12. Điều kiện biên sông (River) 77
Hình 13. Điều kiện biên kênh thoát (Drain) 78

Hình 14. Điều kiện biên tổng hợp trong mô hình (GHB) 79
Hình 15. Điều kiện biên bốc hơi trong mô hình (ET) 79
Hình 16. Các ô lưới sai phân hai chiều xung quanh ô có lỗ khoan 80
Hình 17. Miền tính và lưới tính khu vực đảo Phú Quý 84
Hình 18. Phân bố địa chất trên đảo Phú Quý 85
Hình 18. Hệ số thấm tại các tầng địa chất theo phương ngang 86
Hình 19. Bản đồ địa hình đảo Phú Quý 86
Hình 20. Bản đồ phân vùng bốc hơi trên đảo Phú Quý 87
Hình 21. Bản đồ phân vùng phục hồi nước ngầm từ mưa trên đảo Phú Quý 88
Hình 23. Sơ đồ vị trí các giếng quan trắc mực nước ngầm khi đưa vào mô hình GMS 90
Hình 24. Biến trình độ sâu mực nước ngầm tính toán và thực đo trên đảo Phú Quý từ tháng
1/2010 đến tháng 11/2011 91
Hình 25. Trường mực nước ngầm tháng 4 trên đảo Phú Quý trước và sau khi 2 nhà máy
nước đi vào hoạt động 93
Hình 26. Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình 97
Hình 27. Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới 98
Hình 28. Xu thế biến động mực nước biển trung bình tại các trạm toàn cầu 99
Hình 29. Biểu đồ trữ lượng nước ngọt dưới đất trên đảo Phú Quý hiện trạng trung bình
năm 2011 và trong tương lai theo họ kịch bản trung bình 103


7

Hình 30. Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước ngọt dưới đất mùa khô trên đảo Phú Quý trong
tương lai theo họ kịch bản trung bình 103
Hình 31. Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước ngọt dưới đất mùa mưa trên đảo Phú Quý trong
tương lai theo họ kịch bản trung bình 104
Hình 32. Biểu đồ tổng lượng nước ngầm nhiễm măn trên đảo Phú Quý trong tương lai
theo họ kịch bản trung bình 104
Hình 33. Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước ngọt dưới đất trên đảo Phú Quý hiện trạng trung

bình năm 2011 và trong tương lai theo họ kịch bản trung bình 108
Hình 34. Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước ngọt dưới đất mùa khô trên đảo Phú Quý trong
tương lai theo họ kịch bản cao 108
Hình 35. Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước ngọt dưới đất mùa mưa trên đảo Phú Quý trong
tương lai theo họ kịch bản cao 109
Hình 36. Biểu đồ tổng lượng nước ngầm nhiễm măn trên đảo Phú Quý trong tương lai
theo họ kịch bản cao 109



8

LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được thực hiện tại Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương
học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Hướng nghiên cứu của luận văn là
‘nghiên cứu ảnh hưởng của nước biển dâng đến tài nguyên nước ngầm huyện đảo
Phú Quý’. Nó là một phần công việc nằm trong khuôn khổ dự án khoa học cấp
Quốc gia do UNDP (United nations Development Programme) tài trợ, “Tăng cường
năng lực quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu ở Việt Nam nhằm giảm nhẹ tác
động và kiểm soát phát thải khí nhà kính” với sự chủ trì của viện Khoa học Khí
tượng Thuỷ văn và Môi trường.
Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh
sự nổ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô,
cũng như sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè đồng nghiệp trong suốt thời
gian học tập. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô, người
thân trong gia đình và bạn bè đồng nghiệp.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân
thành tới PGS. TS Nguyễn Tiền Giang, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ,
dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học
tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

9

MỞ ĐẦU
Việt Nam được đánh giá là nước có nguồn tài nguyên nước khá phong phú.
Trong đó, tài nguyên nước ngầm ở hầu hết các vùng đều có trữ lượng và chất lượng
khá tốt, được xem là nguồn dự trữ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân.
Tuy nhiên trong giai đoạn vài thập niên gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, quá
trình đô thị hoá, sự khai thác không có quy hoạch… dẫn đến một số vùng nguồn
nước ngầm bị suy thoái. Theo Trung tâm Quan trắc và Dự báo Tài nguyên nước vừa
công bố kết quả quan trắc tài nguyên nước dưới đất năm 2011 trên báo Khoa học số
ra ngày 18-05-2012 khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Đồng bằng Nam Bộ nguồn nước
ngầm đã bị suy giảm cả về trữ lượng và chất lượng.
Nước biển dâng kết hợp với các thay đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên
phạm vi toàn cầu, và là một thác thức lớn đối với thế giới trong đó có Việt Nam.
Nước biển dâng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực ven biển, có thể làm ngập,
nhiễm nặm nguồn nước, mất diện tích đất nông nghiệp, tăng chi phí cho việc tu bổ
cầu cảng, đô thị ven biển… Nghiên cứu các tác động của của nước biển dâng đến
các ngành, các lĩnh vực cả tự nhiên và xã hội là một yêu cầu bức thiết của xã hội.
Các nghiên cứu nước ngầm trước đây ở nước ta chủ yếu đi vào nghiên cứu
đánh giá khả năng khai thác của nước dưới đất. Những nghiên cứu này tập chung
vào sự biên động của nguồn nước ngầm theo các năm, chưa có nhiêu nghiên cứu
động thái của nước ngầm theo mùa, theo các tháng trong năm. Để đáp ứng yêu cầu
của thực tiễn, khi nhu cầu sử dụng nước ngầm ngày một gia tăng, cùng hiện tượng
nước biển dâng trong tương lai, trong luận văn này học viên tập trung nghiên cứu
các tác động của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên
nước ngầm.
Để kết quả nghiên cứu phục vụ thiết thực cho xã hội, trong nghiên cứu này
tôi chọn đảo Phú Quý làm khu vực nghiên cứu. Với đặc điểm đảo Phú Quý hiện nay

đang được xác định là một trong những đảo trọng điểm của nước ta về phát triển


10

các lĩnh vực như kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng. Đảo Phú Quý đang có
những bước chuyển biến mạnh mẽ về cơ cấu kinh tế, chuyển dịch theo hướng tăng
tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ và du lịch. Đảo nằm trên tuyến đường biển nối đất
liền và quần đảo Trường Sa nên có vị trí đặc biệt quan trọng trong nhiệm vụ phòng
thủ quốc gia. Ngoài ra, do đặc điểm tự nhiên trên đảo gồm diện tích đảo bé, độ dốc
lớn, cách xa đất liền, không tồn tại hoặc tồn tại dòng chảy mặt trong thời gian ngắn.
Do đó, nước ngầm có ý nghĩa rất lớn đối với cuộc sống của nhân dân trên đảo.


11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý [3]
Huyện đảo Phú Quý gồm có 6 đảo nổi gồm: Phú Quý, Hòn Tranh, Hòn
Trùng ở phía Nam, Hòn Đỏ, Hòn Đen, Hòn Giữa ở phía Bắc. Trong số đó, đảo Phú
Quý là lớn nhất, có diện tích 16km
2
, chiếm đến 97% diện tích nổi của toàn huyện
đảo và bằng khoảng 0,2% diện tích toàn tỉnh.

Hình 1. Vị trí đảo Phú Quý
Đảo Phú Quý có dạng hình chữ nhật lệch, chiều dài Bắc - Nam khoảng
7 km, chiều rộng Đông - Tây khoảng 4,5 km. Đảo có tiềm năng trở thành một
điểm dịch vụ chế biến và tiêu thụ hải sản của một mảng ngư trường kéo dài từ

12

Trường Sa đến Côn Đảo; tạo cho các tàu đánh bắt xa bờ hoạt động dài ngày
hơn và đạt hiệu quả kinh tế cao hơn. Ngoài ra với vị trí nằm trên đường hải
vận quốc tế, Phú Quý còn có điều kiện phát triển các dịch vụ sửa chữa tàu
thuyền, cung cấp các dịch vụ hải cảng quốc tế và các dịch vụ thăm dò và khai
thác dầu khí.
Đảo Phú Quý nằm trên biển Đông cách thành phố Phan Thiết khoảng 120km
về phía Đông Nam, có toạ độ địa lý giới hạn:
Từ 10º28’58” đến 10º33’35” Vĩ độ Bắc;
Từ 108º55’13” đến 108º58’12” Kinh độ Đông;
1.1.2. Địa hình địa mạo [3]
1.1.2.1. Địa hình
Đảo Phú Quý có các dạng địa hình gồm: núi, đồi và các bậc thềm ven biển.
Độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam, ở phía Bắc có núi Cấm cao 107,2m; núi Cao
Cát cao 89m, ở phía Nam có các chỏm đồi cao từ 35 - 45m. Trung tâm Đảo có các
dải địa hình tương đối bằng cao 15 - 20m. Khu vực thuộc xã Long Hải và Tam
Thanh nổi lên những đụn cát cao hơn mặt địa hình 5 - 10m. Viền xung quanh đảo là
thềm biển cao 5m, bãi Triều Dương cao 2m. Đường bờ biển có dạng lượn sóng
mềm mại ít chia cắt. Ngoài đường bờ khoảng 200 - 500m có bazan, ám tiêu san hô
che chắn tạo thành lạch.
1.1.2.2. Địa mạo
Theo số liệu tổng hợp kết quả điều tra, thu thập cho thấy đặc điểm hình thái
và nguồn gốc đảo Phú Quý có thể chia thành các kiểu địa hình sau:
*) Kiểu địa hình phong hoá bóc mòn, rửa trôi
Kiểu địa hình này phát triển trên bề mặt phun trào bazan Pleistocen trung -
thượng và Holocen (ở núi Cao Cát, núi Cấm, Hòn Tranh). Đặc điểm của các dạng
địa hình này: Đồi có sườn dốc thoải (10  30

0
), các miệng núi lửa cổ có đỉnh nhọn,


13

bề mặt sườn gồ ghề, lởm chởm do quá trình phong hoá, bóc mòn không đều, vỏ
phong hoá thay đổi từ 2  8m.
*) Kiểu địa hình tích tụ bóc mòn
Kiểu địa hình tích tụ bóc mòn phát triển trên các trầm tích biển, gió, có bậc
địa hình và tuổi khác nhau. Bề mặt địa hình gồ ghề, lượn sóng hoặc tạo nên những
cồn cát, sỏi cát cao đến 50m, các mương xói ít phát triển. Hiện tại kiểu địa hình này
vẫn chịu sự bóc mòn do gió thổi quanh năm với tốc độ đáng kể, có thể thu hẹp diện
tích canh tác, vùi lấp đường xá.
Xói lở bờ biển cũng là vấn đề đáng quan tâm. Ở Tam Thanh, Long Hải, Ngũ
Phụng quá trình xói lở xảy ra liên tục, không giới hạn về quy mô, cường độ, ảnh
hưởng thường xuyên và ngày càng rõ đối với đời sống, sản xuất, quy hoạch phát
triển kinh tế đảo. Đến một lúc nào đó chúng sẽ gây nên những tai biến địa chất rất
khó khắc phục ảnh hưởng đến nền kinh tế địa phương.
1.1.3. Đặc điểm địa chất [3]
1.1.3.1. Khái quát chung đặc điểm địa tầng địa chất
Trong khu vực đảo Phú Quý có 4 phân vị địa tầng địa chất có tuổi Đệ tứ
phân bố ở độ sâu từ 0 đến 100m đã được nghiên cứu theo thứ tự từ già đến trẻ bao
gồm:
- Thống Pleistocen:
+ Phụ thống Pleistocen trung, trầm tích biển (mQ
1
2
);
+ Phụ thống Pleistocen trung-thượng, phun trào bazan Pleistocen (Q

1
2-
3
);
+ Phụ thống Pleistocen thượng, trầm tích biển (mQ
1
3
);
- Thống Holocen:
+ Phụ thống Holocen, phun trào bazan(Q
2
);


14

+ Phụ thống Holocen hạ - trung;
+ Phụ thống Holocen thượng;
Các phân vị địa tầng
trên hầu hết lộ ra trên mặt,
trừ phụ thống Pleistocen
trung (mQ
1
2
) bị phủ hoàn
toàn.
Xét trên toàn huyện
đảo Phú Quý, diện lộ của
các thống, phụ thống địa chất như sau: phụ thống Pleistocen trung - thượng, phun
trào bazan Pleistocen(Q

1
2-3
) có diện lộ 4,65km
2
chiếm 28%; phụ thống Pleistocen
thượng, trầm tích biển (mQ
1
3
) diện lộ 2,03km
2
chiếm 12%diện tích; phụ thống
Holocen- phun trào bazan (Q
2
) có diện lộ 2,25km
2
chiếm 14%; phụ thống Holocen
hạ - trung trong trầm tích biển (mQ
2
1-2
) có diện lộ 3,04km
2
chiếm 18%; phụ tầng
Holocen hạ - trung trong trầm tích gió(vQ
2
1-2
) có diện lộ 3,56km
2
chiếm 21%; phụ
thống Holocen thượng trong trầm tích biển(mQ
2

3
) có diện lộ 0,95km
2
chiếm 6%;
phụ thống Holocen thượng trong trầm tích gió (vQ
2
3
) có diện lộ 0,12km
2
chiếm 1%
diện tích toàn huyện.

pQ
2
2.25 (14%)
mQ
2
1-2
3.04 (18%)
vQ
2
1-2
,
3.56 (21%)
mQ
2
3
,
0.95 (6%)
vQ

2
3
,
0.12 (1%)
pQ
1
2-3
4.65 (28%)
mQ
1
3
,
2.03 (12%)

Hình 2. Cơ cấu diện lộ các tầng/phụ tầng địa chất


15

Bảng 1. Bảng tổng hợp địa tầng các giếng khoan thăm dò ở đảo Phú Quý
Thành tạo
vQ
2
3

Thành tạo
mQ
2
3

Thành tạo
vQ
2
1-2

Thành tạo
mQ
2
1-2

Thành tạo
bQ
2

Thành tạo
mQ
1
3

Thành tạo
bQ
1
2-3

Thành tạo
mQ
1
2

STT

Số
hiệu
lỗ
khoan

Chi
ều
sâu
giếng
(m)
(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

- Min - - 3,5 3,5

- - - - 5,0 3,0

- 4,0 4,0 - - - - 3,9 1,0

- 28,0

18,0

28,0

80,0

52,0

- Max - - 3,5 3,5

- - - 3,5

6,5 6,0

- 13,0

13,0

- - - 8,0

9,0 6,0

13,0

60,0

60,0

59,5

80,0

52,0

- TB - - 3,5 3,5

1,2

5,8 4,7

- 6,6 6,6 3,1

6,7 3,7

5,3 37,5

32,2

43,8

80,0

52,0

1 LK1 40 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0 40 40 - - -
2 LK2 80 - - - - - - 0 5,0 5,0

- - - - - - - - - 5 28 23 28 80 52
3 LK3 30 - - - - - - - - - 0 6,3 6,3 - - - 6,3

8,1 1,8

8,1 30 21,9

- - -
4 LK5 64,5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0 59,5

59,5

59,5

- -
5 LK6 40 - - - - - - - - - - - - - - - 0 6 6 6 40 34 - - -
6 LK7 31 - - - - - - - - - 0 13,0

13,0

- - - - - - 13 31 18 - - -


16

Thành tạo

vQ
2
3

Thành tạo
mQ
2
3

Thành tạo
vQ
2
1-2

Thành tạo
mQ
2
1-2

Thành tạo
bQ
2

Thành tạo
mQ
1
3

Thành tạo
bQ

1
2-3

Thành tạo
mQ
1
2

STT

Số
hiệu
lỗ
khoan

Chi
ều
sâu
giếng
(m)
(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

(từ)

(đến)

Dày

7 LK8 52 - - - - - - 0 6,0 6,0

- - - - - - - - - 6 52 46 - - -
8 LK10

60 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0 60 60 - - -
9 LK11

30 0 3,5 3,5

- - - 3,5

6,5 3,0

- - - - - - - - - 6,5 30 23,5

- - -
10 LK12

30 - - - - - - - - - - - - - - - 0 5,8 5,8

5,8 30 24,2

- - -
11 LK13

30 - - - - - - - - - 0 4,0 4,0 - - - - - - 4 30 26 - - -
12 LK14

42,5 - - - - - - - - - 0 4,0 4,0 - - - - - - 4 42 38 - - -
13 LK16

30 - - - - - - - - - 0 8,0 8,0 - - - 8 9 1 9 30 21 - - -
14 LK17

30 - - - - - - - - - 0 4,0 4,0 - - - 4 7,5 3,5

7,5 30 22,5

- - -


17



Hình 3. Sơ đồ phân bố theo diện lộ các phân vị địa tầng địa chất


18

1.1.3.2. Đặc điểm các tầng địa chất

a) Thống Pleistocen
*) Phụ thống Pleistocen trung, trầm tích biển (mQ
1
2
)
Theo số liệu tổng hợp kết quả điều tra, thu thập về địa chất cho thấy các trầm
tích biển phụ thống Pleistocen trung ở đảo Phú Quý không lộ ra trên mặt mà bị các
thành tạo trầm tích bazan trẻ phủ lên. Cho đến nay, mới có 2 lỗ khoan thăm dò
(LK5 và LK2) ở vực xã Ngũ Phụng và xã Tam Thanh, kết quả cho thấy:
Nóc tầng biến đổi từ 28m (tại LK2) đến 59,5m (tại LK5), chưa có giếng
khoan nào ở đảo nghiên cứu hết bề dày tầng này. Tuy nhiên, có thể so sánh thành
phần màu sắc với cát màu đỏ ở vùng Lương Sơn - Phan Thiết nguồn gốc trầm tích
biển, tuổi Pleistocen trung. Bề dày từ 60m  80m.
Thành phần thạch học chủ yếu gồm cát thạch anh hạt mịn, trung, màu đỏ,
vàng da cam, đôi chỗ xen lẫn sạn sỏi.
Mặt cắt địa tầng mQ
1
2
tại lỗ khoan LK 2 ở xã Tam Thanh như sau:
+ Từ 28m  50m: Cát màu đỏ gụ, kích thước hạt từ trung đến thô. Thành
phần cát thạch anh chiếm 90  95%, mài tròn, chọn lọc tốt. Bột sét màu đỏ chiếm 5
 10%, ở trạng thái tự nhiên nén chặt trung bình.
+ Từ 50m  80m: Cát màu vàng cam hạt mịn. Thành phần thạch anh chiếm
90  95%, sét, bột màu vàng cam, đỏ nhạt chiếm 5  10%, ở trạng thái tự nhiên nén
chặt trung bình.
*) Phụ thống Pleistocen trung-thượng, phun trào bazan Pleistocen (Q
1
2-3
)
Theo số liệu tổng hợp kết quả điều tra, thu thập cho thấy phun trào bazan

trung - thượng là thành phần chính cấu tạo nên đảo Phú Quý và một số đảo nhỏ lân
cận. Diện phân bố rộng khắp trên đảo, lộ ra ở khu vực Núi Cấm, Núi Cao Cát, xã
Ngũ Phụng, xã Tam Thanh, Hòn Đỏ, Hòn Đen với diện lộ 4,65km
2
chiếm 28% diện


19

tích toàn huyện đảo. Thành phần chủ yếu của các phún xuất này gồm: bazan olivin,
bazan pyroxen, cát - sạn - tuf bazan.
Qua tài liệu lỗ khoan thăm dò, nóc tầng chỗ bị phủ biến đổi từ 4m (tại lỗ
khoan LK 13, LK14) đến 9m (tại lỗ khoan LK16). Theo tài liệu các lỗ khoan thăm
dò cho thấy bề dày các thành tạo thành tạo bazan Pleistocen(Q
1
2-3
) biến đổi từ 18m
(tại LK7) đến 60m (tại LK10), trung bình trên khu vực đảo khoảng 32m.
Các thành tạo phun trào núi lửa phun liên tục từ cuối Pleistocen trung đến
khoảng giữa Pleistocen thượng với ít nhất 3 đợt phun. Quá trình ngừng nghỉ giữa
các đợt phun để lại vỏ phong hoá dày từ 0,5-1,2m, thể hiện rõ tại lỗ khoan đã được
nghiên cứu trong những giai đoạn trước đây. Đợt phun đầu phủ trực tiếp lên các
trầm tích cát màu đỏ (mQ
1
2
) là Bazan pyroxen màu xám đen, kiến trúc vi hạt hoặc
porphia nền vi đolerit, cấu tạo khối đặc xít hoặc ít lỗ hổng. Thành phần khoáng vật:
Plagioclaz chiếm 65  67%, augit 25 - 28%, olivin khoảng 1%, ít quặng. Chuyển
lên trên hàm lượng olivin tăng, mật độ và kích thước lỗ hổng tăng dần. Có những
đợt phun đặc trưng cho phun nổ ở gần họng núi lửa: núi Cao Cát, núi Cấm, Đông

Bắc xã Tam Thanh.
Thành phần thạch học gồm: Tuf Bazan màu xám, xám nâu, kiến trúc hạt vụn
hoặc cát hạt thô, cấu tạo phân lớp song song, ở gần họng núi lửa đá có thể nằm
nghiêng từ 15  30
0
.
Thành phần khoáng vật: Hạt vụn chiếm 68  70% gồm: Plagioclaz chiếm 25
- 30%, thạch anh 7 - 11%, vụn bazan, thuỷ tinh 30 - 35%. Xi măng: chiếm 30 -
32%, gồm: Carbonat 15 - 17%, vật chất bột, sét sericit 10-15%, oxit sắt 3-5%
(L188, L189, L197, L211). Vụn thô trong cát - sạn - tuf bazan ở chân núi Cao Cát,
xã Tam Thanh là mảnh vụn, bom bazan có kích thước thay đổi từ 0,5 - 5cm, cá biệt
đến 20cm. Vỏ phong hoá trên mặt của tầng dày từ 2 - 8m gồm: sét, bột và các mảnh
vụn đá bazan phong hoá dở dang.
Phun trào Bazan phủ trực tiếp lên cát màu đỏ tuổi Pleistocen trung (mQ
1
2
),
đôi chỗ bị trầm tích biển Pleistocen thượng phủ lên trên, so sánh với các hoạt động


20

phun trào trong khu vực, xếp các thành tạo phun trào này vào tuổi Pleistocen trung -
thượng.
*) Phụ thống Pleistocen thượng, trầm tích biển (mQ
1
3
)
Các thành tạo Pleistocen thượng (mQ
1

3
) nguồn gốc biển phân bố chủ yếu ở
khu vực phía Nam và Đông - Nam đảo Phú Quý thuộc xã Tam Thanh với diện lộ
khoảng 2,03km
2
chiếm 12% diện tích toàn huyện đảo.
Thành phần thạch học gồm: Cát thạch anh, cacbonat hạt trung, thô, lót đáy là
san hô gắn kết cứng, màu trắng xám. Trên những đồi cát có độ cao trên 30m, thành
phần các trầm tích chủ yếu là cát thạch anh, cacbonat màu trắng xám hạt trung - thô,
mài tròn, chọn lọc tốt; 1-2m trên mặt kết cấu rời rạc, chuyển xuống dưới gắn kết
cứng. Ở phần thấp gần bờ biển, tầng cát này bị bóc mòn, có chỗ chỉ còn gặp tập san
hô gắn kết lót đáy dày từ 1,0 - 3,5m.
Các trầm tích biển Pleistocen thượng phủ trực tiếp lên phần thấp của bazan
Pleistocen trung - thượng, ở vài nơi bị trầm tích biển Holocen hạ - trung phủ lên
trên. Các trầm tích này phân bố ở độ cao đến 30  40m.
Đáy tầng biến đổi từ 3,9m(LK15) đến 9m(LK16). Bề dày biến đổi từ 1 đến
6m, trung bình 3,7m.
So sánh với các bậc thềm ven bờ biển Phan Rang - Phan Thiết, kết hợp với
tập hợp vi cổ sinh, xếp tầng này vào trầm tích nguồn gốc biển, tuổi Pleistocen
muộn.
Trên mặt cắt tại lỗ khoan LK12 (khu vực xã Tam Thanh) từ trên xuống như
sau:
+ Từ 0 - 4m cát thạch anh, cacbonat màu trắng xám, hạt trung - thô, mài tròn,
chọn lọc tốt. Cát thạch anh chiếm 60-70% cacbonat (vụn san hô, vỏ sò ) chiếm 30 -
40%.
+ Từ 4,0 - 5,8m: San hô màu trắng xám, gắn kết, lấp nhét lỗ hổng là cát
thạch anh hạt thô. Tầng này có khả năng chứa nước.


21

Bên cạnh đó trong quá trình nghiên cứu đã phát hiện được các trầm tích này
phân bố tập trung chủ yếu ở khu vực trung tâm của xã Tam Thanh diện lộ khoảng 2
- 2,5km
2
.
Tại một số điểm khảo sát giếng đào ở độ sâu từ 3 - 3,5m trong các trầm tích
(mQ
1
3
) gặp tập hợp vi cổ sinh gồm: Pararotalia calear(0rbigny), Calcarinaspengleiri
(Gmelin), Calcarinahispidarady, Amphisleginalessoni 0rbigny, Cibicides refugens
Montfort, Ammoniabec cỏi (lin), Elphidium advenum (Cushman).
Tại một số điểm khảo sát trong tầng cát thạch anh, cacbonat gắn kết, gặp tập
hợp cổ sinh: Amphistegina madagascarensis Orbigmy, Amphistegina lessoni
Ôrbigny, Amphistegina vulgaris Orbigny, Calcarinapengleri (gnelin), Elphidium
Crispum (lin), Elphidium - Advenum (Cushman),
Trong những giai đoạn trước đây, những tập hợp vi cổ sinh này, theo tác giả
Đào Thị Miên và Nguyễn Ngọc (Viện địa chất - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ Quốc gia) xác định tuổi Pleistocen muộn.
b) Thống Holocen
*) Phụ thống Holocen, phun trào bazan(Q
2
)
Thành tạo phun trào bazan Q
2
phát hiện thấy ở khu vực đảo Tranh và các
họng núi lửa như núi Cao Cát, núi Cấm với diện tích khoảng 2,25km
2
chiếm 14%

diện tích toàn huyện đảo. Thành phần thạch học đặc trưng của các phun trào này có
dạng: bazan olivin, bazan pyroxen, cát - sạn - tuf bazan.
Tại Đảo Tranh bazan pyroxen có màu xám tro, cứng chắc, kiến trúc porphyr
trên vidolerit, cấu tạo dòng chảy hoặc lỗ hổng.
Thành phần khoáng vật: Ban tinh chiếm 17% gồm các thành phần: augit
10%, livin 7%. Nền chiếm 83% gồm các thành phần: Plagioclas 61%, uagit 18%,
manhetit 4%.


22

Các thành tạo phun trào bazan ở họng núi lửa khu vực núi Cao Cát có thành
phần thạch học đặc trưng có tướng họng gồm: Cát - sạn - tuf bazan kiến trúc cát -
sạn, cấu tạo phân lớp song song, nghiêng về phía Tây Nam với góc dốc 20
0
.
Thành phần khoáng vật được đánh giá thông qua một số lỗ khoan đã được
nghiên cứu ở giai đoạn trước đây cho thấy: Thành phần hạt vụn là 71% gồm:
Plagioclas 40%, bazan, thuỷ tinh 19%, thạch anh 12%. Thành phần xi măng là 29%,
gồm: Keo cacbonat 13%, vật chất sét, bột, sericit, clorit 12%, keo oxit - hyđroxit sắt
4% (L182).
Quá trình nghiên cứu cho thấy do quá trình phun nổ, trong mặt cắt của tầng
có nhiều bom, tảng bazan có kích thước 30cm - 40cm, hoặc phân lớp dày khoảng 2
- 4m, thành phần sét, bột, mảnh vụn bazan phong hoá dở dang. Dựa vào vị trí phân
bố trùng với những miệng núi lửa nên tạm xếp các thành tạo bazan, cát - sạn - tuf
bazan vào tuổi Holocen. Bề dày của tầng phun trào khoảng 40-60m.
*) Phụ thống Holocen hạ - trung - Trầm tích biển (mQ
2
1-2
).

Thành tạo địa chất có tuổi Holocen hạ - trung - Trầm tích biển (mQ
2
1-2
) phân
bố phổ biến dọc bờ biển, tạo nên bậc thềm có cao độ đến 17m, ở khu vực các xã
Tam Thanh và xã Ngũ Phụng với diện tích 3,04km
2
chiếm 18% diện tích toàn
huyện đảo.
Thành phần gồm cát thạch anh chứa cacbonat màu xám trắng, xen kẹp than
bùn, sét than màu đen, xám đen.
Trên mặt cắt tại các giếng đào, giếng khoan thăm dò cho thấy, chiều sâu đáy
của lớp trầm tích này biến đổi từ 4 đến 13m. Chiều dày biến đổi từ 4 đến 13m, trung
bình 6,6m.
Tại lỗ khoan nghiên cứu ở giai đoạn trước đây thuộc khu vực xã Tam Thanh
cho thấy tầng trầm tích này có chiều dày 13m.
- Mặt cắt từ trên xuống của lỗ khoan này được mô tả địa tầng như sau:


23

+ Từ 0 - 8m là cát thạch anh hạt nhỏ đến trung chiếm 75 - 80%, vụn san hô,
vỏ sò kích thước 0,5 - 1mm chiếm 20 - 25%, kết cấu rời rạc.
+ Từ 8 - 13m là than bùn màu đen, phần trên lẫn ít xác sinh vật biển.
Kết quả nghiên cứu còn cho thấy trong tập than bùn gặp tập hợp bào tử phấn
hoa: Polypodium sp, Dicksonia sp, Lycopodium sp, Myrica sp, Rubiacêa gen, Indet,
castanosis sp, Lygodium sp, Magnolia sp.
Tại một số điểm khảo sát và lỗ khoan nghiên cứu bắt gặp các loài tảo biển:
Cyclotellastylorum, Thalassionemanitzo chioides, Thalassiosira excentrica,
Cyclotella Striata. Các trầm tích này phủ trực tiếp lên mặt bào mòn của bazan

Pleistocen trung - thượng và trầm tích biển Pleistocen thượng.
Dựa trên cơ sở kết quả phân tích tảo, bào tử phấn và quan hệ địa tầng, các
nghiên cứu trước đây đã xếp trầm tích này vào nguồn gốc biển tuổi Holocen.
*) Phụ thống Holocen hạ - trung -Trầm tích gió (vQ
2
1-2
)
Thành tạo địa chất có tuổi Holocen hạ - trung - Trầm tích gió (vQ
2
1-2
) phân
bố rộng khắp ở đảo Phú Quý, phân bố trên mặt sườn và chân các đồi thấp ở khu vực
trung tâm đảo thuộc khu vực các xã Long Hải, Tam Thanh, Ngũ Phụng, với diện lộ
khoảng 3,56km
2
chiếm 21% diện tích toàn huyện đảo. Thành phần là cát thạch anh
lẫn ít cacbonat (vụn vỏ sò, ốc ) màu vàng da cam, xám trắng.
Trên mặt cắt tại các giếng đào, giếng khoan thăm dò cho thấy, chiều sâu đáy
của lớp trầm tích này biến đổi từ 5- 6,5m. Chiều dày biến đổi từ 3 đến 6m, trung
bình 4,7m.
Thành phần thạch học bao gồm: Cát thạch anh, cacbonat màu trắng xám.
Thạch anh hạt mịn đến trung, mài tròn, chọn lọc tốt chiếm 75  80%, cacbonat
chiếm 20  25%, kết cấu rời rạc. Tại điểm nghiên cứu ở độ sâu 1,5m, cát thạch anh
chứa cacbonat màu vàng cam, thạch anh hạt mịn đến trung chiếm 60  70%,
carbonat chiếm 20  25%, sét - bột chiếm 5  10%, kết cấu rời rạc. Trên bề mặt
sườn các thành tạo, cát có màu vàng cam, có thể nhìn nhận các vật liệu được gió


24

vận chuyển qua vỏ phong hoá bazan (bột sét màu đỏ) màu đậm nhạt, phụ thuộc vào
thời gian vật liệu di chuyển qua. Thành tạo này phân biệt với trầm tích biển Holocen
hạ - trung về màu sắc vị trí tồn tại trên sườn đồi hoặc phần thấp, tạo địa hình dạng
trũng thổi mòn hoặc giải cồn cát theo phương Tây Bắc - Đông Nam.
*) Phụ thống Holocen thượng - Trầm tích biển (mQ
2
3
)
Đây là các thành tạo phân bố không đều và thành các dải hẹp sát mép nước ở
khu vực phía Bắc (thuộc xã Long Hải) và khu vực phía Nam (thuộc xã Tam Thanh)
và một dải nhỏ ở Hòn Tranh, chúng tạo thành bậc thềm dốc cao khoảng 2m, thường
bị ngập nước khi thuỷ triều lên. Diện lộ khoảng 0,95km
2
chiếm khoảng 6% diện
tích toàn huyện đảo.
Thành phần gồm cát thạch anh lẫn ít cacbonat màu trắng ngà, hạt trung, thô
mài tròn, độ chọn lọc tốt. Qua kết quả khảo sát cho thấy thành phần cát thạch anh
chiếm 85  90% cacbonat (vụn, san hô, sò ốc ) chiếm 10  15%, đôi chỗ còn nhiều
mảnh san hô lớn, vỏ ốc, sò nguyên vẹn. Tầng trầm tích này phủ trực tiếp lên trầm
tích biển thống Holocen giữa.
*) Phụ thống Holocen thượng - Trầm tích gió (vQ
2
3
)
Trầm tích gió hiện đại phân bố theo một vài diện hẹp, tạo những cồn cát cao
5m - 10m, kéo dài chủ yếu theo phương kinh tuyến với diện tích khoảng 0,12km
2

chiếm khoảng 1% diện tích toàn đảo. Trên mặt cắt tại lỗ khoan LK11, cho thấy đáy
tầng sâu 3,5m.

Thành phần là cát thạch anh, chứa cacbonat màu trắng ngà, trắng phớt vàng,
rời rạc dễ chảy. Những cồn cát này có đặc điểm: sườn hướng gió dốc, thoải hơn
sườn khuất gió, dính cồn cát có dạng lưỡi liềm, dễ thay đổi hình dạng theo thời
gian.