Địa chất đới bờ ( ĐH Quốc Gia HN ) - Chương 3 pps

Chơng 3
Hình thái đới bờ và cách phân loại
3-1. Lời giới thiệu
a. Ngay từ thời xa xa, con ngời đã biết tới biển cả nh là một nguồn sống
vô tận, họ bám vào biển để tìm kiếm thức ăn, sử dụng đờng biển để vận chuyển
hàng hóa và khám phá thế giới. Qua các chuyến hành trình lênh đênh trên đại
dơng, con ngời đã tự mình tích lũy những kinh nghiệm đi biển và đúc kết
thành vốn kiến thức cơ bản về hải dơng học, địa chất, địa mạo biển và địa chất
đới bờ. Ngay từ những năm đầu thế kỷ 19 và 20, các nhà địa chất đầu tiên đã
đa ra mô tả về hình thái đới bờ, nguồn gốc sự hình thành và phát triển của các
dạng địa hình, vai trò của các qúa trình động lực và các phơng pháp phân loại
khác nhau theo nghiên cứu của họ.
b. Phần đầu của chơng này, chúng tôi sẽ giành để giới thiệu với bạn đọc
cách phân loại đới bờ của Francis Shepard (1973). Phần thứ hai sẽ là những mô
tả cụ thể về các môi trờng đới bờ khác nhau bao quanh bờ biển nớc Mỹ trên cơ
sở phác thảo của Shepard.
3-2. Phơng pháp phân loại đới
Bờ biển là một môi trờng tự nhiên đa dạng và phức tạp, hình dạng của
chúng biến đổi liên tục và không theo một sự sắp đặt thống nhất nào. Vậy làm
thế nào để biết đợc cơ chế hình thành của chúng, làm thế nào để biết đợc mối
quan hệ tơng tác giữa con ngời với các qúa trình đới bờ tự nhiên. Để trả lời
những câu hỏi đó chúng ta cần một hệ thống phân loại ban đầu làm cơ sở cho các
hớng nghiên cứu cụ thể.
a. Phơng pháp phân loại đầu tiên
Là cách phân loại của các nhà địa chất, đợc dựa theo nguồn gốc phát sinh.
Trong đó bờ biển đợc chia làm 3 kiểu, kiểu bờ hình thành do sự dâng cao của
mực nớc, kiểu bờ hình thành do sự hạ thấp của mực nớc và kiểu bờ hình
thành do sự kết hợp cả hai qúa trình trên (Dana 1849; Davis 1896; Gulliver
1899; Jóhnon 1919; Sues 1888).

b. Các phơng pháp phân loại ra đời sau
So với cách phân loại đầu, các phơng pháp phân loại ra đời sau cụ thể hơn,
chi tiết hơn và khoa học hơn. Chẳng hạn nh cách phân loại đới bờ của Cotton
(1952), Inman và Nordstrom (1971), Shepard (1937), Harola Wanless (1973) và
Valentin (1952). Đa số các phân loại mới đều tập trung vào hình thái bờ biển, đới
bờ và bỏ qua phần địa hình đáy biển, ngoại trừ hệ thống phân loại của Inman và
Nordstrom (1971). Đây là một hạn chế lớn của những phơng pháp phân loại
mới bởi theo định nghĩa phần bờ ngập nớc và thềm lục địa đều thuộc đới bờ. Để
khắc phục, các nhà khoa học sau đó đã cố gắng bổ sung thêm phần phân loại
riêng cho thềm lục địa dựa trên một số đặc điểm đặc trng, ví dụ bảng phân loại
thềm lục địa của Shepard (1948; 1977) và King (1972). Tuy nhiên, hai hệ thống
phân loại này vẫn còn rất khái quát và chung chung, cha có đợc các mô tả chi
tiết và mới chỉ dừng lại ở một số loại thềm phổ biến và tiêu biểu.
c. Phơng pháp phân loại đới bờ theo Francis Shepard
Có lẽ đây là hệ thống phân loại khá hoàn chỉnh do Shepard đa ra năm 1973 và
sau đó đã đợc hiệu chỉnh lại nhiều lần. Trong đó, bờ biển đợc phân chia thành
nhiều thứ bậc khác nhau, bậc lớn nhất là theo nguồn gốc, bờ biển đợc chia
thành nguyên sinh và thứ sinh. Nguyên sinh là các vùng bờ đợc hình thành
chủ yếu bởi các tác nhân bên ngoài không thuộc đại dơng, thứ sinh là các vùng
bờ đợc hình thành do các qúa trình động lực biển khác nhau. Các bậc đơn vị
nhỏ hơn đợc xét theo từng tác nhân cụ thể, bao gồm các qúa trình động lực trên
cạn hoặc dới nớc có ảnh hởng lớn đến sự phát triển của bờ biển. Ưu điểm của
phơng pháp phân loại theo Shepard là khá chi tiết, cho phép có thể tổ hợp đợc
phần lớn các kiểu bờ trên thế giới. Mặc dù đới bờ là một khu vực liên tục phát
triển, song ở đó vẫn tồn tại dấu vết ảnh hởng do tác động của một qúa trình
nào đó, vì vậy chúng hoàn toàn có thể đợc phân loại (Shepard 1973). Bảng 3-1
sẽ trình bày đầy đủ hệ thống phân loại của Shepard đa ra năm 1973. Các vùng
nghiên cứu đợc thảo luận trong cuốn sách này đều dựa trên bảng phân loại
này.
d. Hệ thống phân loại theo cảnh quan môi trờng

(1) Hệ thống phân loại sông
Coleman và Wright (1971) đã xây dựng hệ thống phân loại chi tiết cho các
vùng cửa sông và deltas.
(2) Hệ thống phân loại hồ vùng Bắc Mỹ
Do có những tính chất đặc trng của một thủy vực lớn nên hoạt động của các
hồ đợc xem là những vùng bờ thu nhỏ trong các nghiên cứu về đới bờ hiện đại.
Vì vậy, Herdendorf (1988) đã đa hệ thống các hồ vào bảng phân loại đới bờ và
các nhà khoa học Canada là những ngời đầu tiên đã ứng dụng hệ thống phân
loại này (Bowes 1989). Một hệ thống phân loại khác, đơn giản hơn của
Herdendorf do Stewart và Pope xây dựng năm 1992 cũng đợc phổ biến rộng rãi
và đợc ủy ban hợp tác quốc tế sử dụng làm cơ sở cho các nghiên cứu về bồi xói
mòn đờng bờ.




Hình 3-1: a. Sự phân bố năng lợng và các qúa trình vật lý vùng cửa sông; b. Định nghĩa vùng
của sông theo Dalrymple, Zaitlin và Boyd (1992); c. Hớng vận chuyển trầm tích theo quy mô
thời gian trung bình


Bng 3 1: H thng phõn loi i b
Trích từ cuốn ĐỊA CHẤT BIỂN,
Francis P.Shepard, xuất bản lần thứ ba
Mục trích dẫn
1. Các bờ nguyên thủy có cấu tạo ban đầu không chịu ảnh hưởng của các qúa
trình biển
a. Bờ bào mòn đựợc hình thành do qúa trình bào mòn bề mặt và bị nhấn chìm một
phần do sự dâng cao của mực nước sau băng hà (có hoặc không có qúa trình hạ
lún vỏ trái đất) hoặc bị ngập lụt do tuyết tan từ các thung lũng lân cận.

(1)Bờ Ria (thung lũng sông bị sụt chìm ). Được nhận biết qua các vùng cửa sông
nước nông khía sâu vào đất. Chúng có thiết diện ngang hình chữ V và độ dốc
nghiêng về phía biển, trừ những nơi có các bar cát chắn ngang cửa sông.
(a) Bờ dạng răng cưa có hình dáng giống múi khế do tác động xói mòn của sông
qua các tầng trầm tích nằm ngang hoặc có thành phần đồng nhất.
(b)Bờ dạng mắt cáo được hình thành do sóng xói mòn tầng trầm tích nằm nghiêng
hoặc có độ rắn chắc không đồng đều.
(2) Bờ bào mòn và sụt chìm do băng hà. Nhận biết bằng dạng răng cưa bị khoét
sâu với rất nhiều đảo. Nước ở đây sâu (thường trên 100mét) và các vịnh có mặt cắt
hình chữ U, trong đó vùng trong vịnh sâu hơn vùng cửa sông. Các thung lũng treo
và sườn thường song song và khá thẳng, ngược với các bờ kiểu Ria. Hầu hết các
bờ đóng băng đều có vịnh với các đặc tính trên đây.
(a) Bờ kiểu vịnh hẹp (fjord). Được hình thành do sự xuyến cắt của các lạch triều hẹp
qua vùng bờ có các dạng địa hình g đồi núi.
(b) Bờ máng băng hà. Các bờ này có dạng răng cưa thưa, rộng tựa như ở các vùng
eo biển Cabot, vịnh St.Lawrence hoặc eo biển Juan de Fuca.
(3) Địa hình carst ngập nước. Đó là các vịnh với các hố sụt hình bầu dục. Kiểu bờ ít
đặc trưng này xuất hiện cục bộ ở một vài nơi như ở dọc bờ tây Florida phía bắc
Tarpon Springs, bờ đông biển Adriatic, và dọc miền bờ Asturias ở bắc Tây Ban
Nha.
b. Các bờ trầm tích lộ thiên.
(1) Các bờ trầm tích sông. Phần lớn được hình thành do lắng đọng trầm tích sông
làm mở rộng đới bờ từ khi mực nước biển sau băng hà dâng lên chậm hơn.
(a) Bờ Delta
(I) Bờ dạng chân chim, miền hạ lưu châu thổ Misisipi.
(II) Bờ dạng vách đứng, miền tây châu thổ Misisipi, châu thổ sông Rhone.
(III) Bờ dạng cổng vòm, châu thổ sông Nile.
(IV) Bờ dạng mũi nhô, châu thổ sông Tiber.
(V) Các châu thổ sông bị chìm ngập một phần với các tàn dư đê bồi tự nhiên tạo
thành các đảo

(b) Bờ delta phức hợp. Khi một loạt các châu thổ cùng tạo thành một đoạn bờ dài,
như sườn bắc Alaska kéo dài từ phía đông Point Barrow đến Mackenzie







3-3







3-4

4-3


(c) Bờ tích tụ nón bồi tích aluvi được nắn thẳng bởi qúa trình xói lở do sóng
(2) Bờ trầm tích băng hà.
(a) Bờ trầm tích băng hà bị nhấn chìm một phần. Loại bờ này thường khó có thể
nhận biết nếu không có khảo sát thực địa để tìm hiểu nguồn gốc của trầm tích
băng. Bờ kiểu này thường bị biến đổi do xói mòn và được bồi đắp bởi các quá trình
biển, thí dụ, các bờ ở Long Island.
(b) Bờ các trầm tích drumlins phần nào bị nhấn chìm. Được xác định trên bản đồ địa
hình qua ranh giới hình elip trên lục địa và đảo với các đường bờ hình bầu dục, thí
dụ, bờ ở cảng Boston và tây Ireland (Guicher,1965)
(c) Bờ phần nào bị nhấn chìm với các đặc điểm di chuyển trầm tích.
(1) Các bờ trầm tích phong thành. Thường rất khó khẳng định một bờ được hình
thành từ vật liệu do gió đưa tới, song, có nhiều bờ cấu thành từ các cồn cát và chỉ
có một ít riềm hẹp là cát biển.
(a) Bờ có cồn cát di chuyển. Sườn dốc khuất gió của cồn cát di chuyển trên bãi
biển.
(b) Bờ có cồn cát. Khi các cồn cát được tiếp giáp với bãi biển.
(c) Bờ có cồn cát hóa thạch. Khi các cồn cát đã được cố kết rắn chắc (eolianite, đá
phong thành) tạo thành bờ với các vách đứng.
(4) Các bờ trầm tích trượt lở. Nhận biết bằng các khối đất lồi lên trên bề mặt và
bằng địa hình trượt đất.
c. Các bờ núi lửa.
(1) Bờ dòng chảy dung nham. Nhận biết trên bản đồ bằng các ranh giới hình chóp
nón, bằng đường bờ lồi, hoặc bằng các sườn hình chop nón kéo dài từ đất liền ra
và chìm dưới nước. Sườn thường dốc từ 10

o
đến 30
o
trên và dưới mực nước biển.
Phổ biến ở các đảo đại dương.
(2) Các bờ Tephra thấy sở các vùng đá núi lửa bị vỡ vụn. Địa hình hơi lồi lên một
chút, song bị sóng xói mòn làm biến đổi nhanh hơn so với các bờ dòng chảy dung
nham.
(3) Các bờ núi lửa sụt lở hay núi lửa bùng nổ. Trên ảnh hàng không và bản đồ nhận
biết bằng địa hình lõm của các miệng núi lửa.
d. Các bờ được định hình bằng các chuyển động kiến tạo.
(1) Các bờ kiểu đứt gãy. Nhận biết trên bản đồ bằng các sườn đất dốc và tương đối
thẳng ở dưới biển; chân và đỉnh sườn có địa hình góc cạnh.
(2) Các bờ kiểu nếp uốn. Khó nhận biết trên bản đồ, song rất có thể tồn tại.
(3) Các bờ xâm nhập trầm tích.
(a). Các vòm muối. Đôi khi xuất hiện các đảo hình bầu dục. Thí dụ ở vịnh Persic.
(b). Các tích tụ bùn. Các đảo nhỏ được hình thành do bùn trượt xảy ra ở vùng kề
cận các lạch triều ở châu thổ Misisipi.
e. Các bờ băng hà. Các kiểu băng hà khác nhau tạo thành các bờ rộng






3-6

3-7









3-8









lớn , đặc biệt ở Bắc cực.
II. Các bờ thứ sinh. Được định hình đầu tiên bằng các tác nhân biển hoặc sinh vật
biển, đó có thể là hoặc không là các bờ nguyên thủy trước khi được biển định hình.
a. Các bờ do sóng xói mòn.
(1) Các vách đứng do sóng đánh nắn thẳng. Nối tiếp bởi một đáy biển dốc thoải,

ngược lại với các bờ đứt gãy thường dốc nhiều hơn.
(a) Các bờ cắt vào vật liệu đồng nhất.
(b) Các bờ kiểu vách đứng kéo dài theo đường phương. Khi các lớp
đá cứng uốn nếp có đường phương gần song song với bờ thì sự xói mòn sẽ tạo
thành đường bờ thẳng.
(c) Các đường bờ kiểu đứt gãy. Khi một đứt gãy cổ bị bào mòn để lộ ra lớp đá cứng
và khi sóng bào mòn phần đá mềm ở một phía thì sẽ tạo thành một bờ thẳng.
(d) Các đường bờ kiểu bậc thềm do sóng tạo thành được nâng cao. Được tạo thành
khi các vách đứng hoặc các bậc thềm do sóng tạo thành được hoạt động tân kiến
tạo nâng lên trên mức mà sóng ngày nay có thể xói mòn.
(e) Các đường bờ kiểu bậc thềm do sóng tạo thành được hạ thấp. Được tạo thành
khi các bậc thềm do sóng tạo thành được hoạt động tân kiến tạo làm chìm sâu,
hoặc khi các vách đứng chìm sâu dưới mực nước biển.
(2) Các bờ bị sóng xói mòn trở nên không đều đặn. Không như các bờ dạng chân
chim ở chỗ các vịnh không ăn sâu vào đất liền.
(a) Các đường bờ ăn sâu vào đất liền. Khi tập hợp các lớp đá cứng và mềm xen kẽ
nhau và cắt đường bờ dưới một góc; kiểu bờ này không luôn luôn phân biệt được
với kiểu bờ mắt cáo.
(b) Các đường bờ dị tướng. Khi sóng xói mòn bờ khoét sâu vào các đới mềm yếu
để tạo ra đường bờ không đều đặn.
b. Các bờ trầm tích biển. Các bờ phát triển nhờ sóng và các dòng chảy.
(1) Các bờ chắn.
(a) Các bờ chắn. Một dải cát đơn lẻ.
(b) Các đảo chắn. Phức hợp các dải cát, cồn cát và các bãi rửa tràn.
(c) Các doi chắn. Nối tiếp với đất liền.
(d) Các vịnh khuất. Các doi cát hoàn toàn che chắn kìn vịnh.
(e) Các nón trầm tích rửa tràn. Sự mở rộng các đảo chắn về phía lagoon do sóng
bão gây ra.
(2) Các mũi đất hình cánh cung. Các mỏm nhô lớn hình cánh cung. Thí dụ là các bờ
biển ở mũi Hatteras và mũi Canaveral.

(3) Các đồng bằng bãi biển. Các đồng bằng cát phân biệt với các đảo chắn ở chỗ
chúng không có các lagoon ở bên trong.
(4)Các bãi bùn phẳng hoặc các đầm lầy nước mặn. Được tạo thành dọc châu thổ
hoặc các bờ thấp khác khi độ dốc ở ngoài khơi nhỏ tới mức không thể tạo thành






3-8

3-9





súng xụ.
c. Cỏc b do sinh vt to thnh.
(1) Cỏc b san hụ ỏm tiờu. ú l cỏc di ỏ vụi ỏm tiờu do san hụ hay rong to to
thnh. Ph bin vựng nhit i. Thụng thng cỏc di ỏ vụi ỏm tiờu vin quanh
v che chn b phỏt trin phớa trong v c súng cht ng lờn.
(a) Cỏc b kiu ỏ vụi ỏm tiờu vin rim. Cỏc di ỏ vụi ỏm tiờu to thnh b bin.
(b) Cỏc b kiu o chn. Cỏc di ỏ vụi ỏm tiờu tỏch bit khi b bng mt
lagoon.
(c) Cỏc b kiu di ỏ vụi ỏm tiờu hỡnh vũng trũn. Cỏc o san hụ õy quanh lagoon.
(d) Cỏc b kiu di ỏ vụi ỏm tiờu c dõng cao. c hỡnh thnh khi cỏc di ỏ
vụi ỏm tiờu to thnh cỏc bc hay cỏc bói bng cao nhụ lờn ngay trờn mt b.
(2) Cỏc b kiu di ỏ vụi serpulid. Tng on ngn ca b cú th c to thnh
bi cỏc ng v vụi ca trựng serpulid c gn kt li thnh ỏ hoc thnh cỏc
on b bin dc theo ng b. Cng ch yu gp min nhit i.
(3) Cỏc b ỏ vụi v sũ. Khi cỏc di ỏ vụi v sũ c to thnh dc b v cỏc v
sũ c súng ỏnh cht ng thnh cỏc ly chn.
(4) Cỏc b kiu rng c. Khi cõy c cm r trong vựng nc nụng ca vnh v
trm tớch lng ng quanh b r ny cao lờn n mt nc bin, ú l phng thc
m rng b. õy cng l cỏc quỏ trỡnh ph bin vựng nhit i v ỏ nhit i.
(5) Cỏc b kiu ng c m ly. cỏc vựng khut no khi c m ly nc mn

cú th mc vựng nc nụng, v cng nh rng c, chỳng cú th gi li trm
tớch v nh ú m rng thờm min t lin. S ln kiu b ny cũn cú th c gi
l cỏc min bói bựn phng hay m ly nc mn.





3-10

3-11



3-12
3-3 . Vùng bờ có cửa sông sụt chìm và vùng cửa sông
*
(
*
trong phần này chúng tôi có sử dụng các tài liệu của Dalrymple, Zaitlin và
Boyd- 1992).
a. Lời giới thiệu.
Có thể nói những nghiên cứu của các nhà khoa học về đặc tính hóa học và
sinh học các vùng cửa sông là khá dồi dào và phong phú. Trong những năm gần
đây, đã xuất hiện thêm nhiều công trình nghiên cứu mới tập trung vào các vấn
đề ô nhiễm cửa sông và ảnh hởng của môi trờng của sông đối với các hệ sinh
vật thủy sinh nh cá và nhiều loài hải sản khác. Có thể lấy sự suy giảm sản
lợng khai thác hàu ở vịnh Chesapeake làm ví dụ, trong vòng 20 năm gần đây
do ảnh hởng của lợng chất thải công nghiệp và nớc thải từ các nhà máy và
khu đô thị đổ ra các vùng cửa sông đã làm hủy hoại môi trờng sống của các loài

hàu ven bờ nhiều c dân làm nghề đánh bắt hàu ở Chesapeake bị thất nghiệp.
Vì vậy, chúng ta không nên chỉ chú trọng vào các nghiên cứu mang tính chất
thơng mại mà cần phải trang bị thêm các kiến thức cơ bản khác nh cấu trúc
địa chất, địa mạo vùng cửa sông để làm cơ sở cho việc duy trì và bảo vệ các vùng
đất nhậy cảm những chứa đựng nhiều tiềm năng kinh tế này (Nichols và Biggs
1985). Tuy nhiên, cửa sông không đơn thuần là một môi trờng đồng nhất,
chúng là sự kết hợp nhiều môi trờng sinh thái khác nhau, trong đó bao gồm các
vũng vịnh, đầm phá, bãi triều, rừng ngập mặn. Và đây cũng là các hệ sinh
thái thờng gặp ở phần lớn (80-90%) các vùng bờ nớc Mỹ ven Đại Tây Dơng
và vịnh biển Mexico (Emery 1967).
b. Các công trình nghiên cứu
Đáng tiếc là trong cuốn sách này, chúng tôi chỉ có thể trình bày một cách
khái quát về các qúa trình động lực cửa sông và cơ chế trầm tích của chúng.
Nhng để giúp bạn đọc có điều kiện tìm hiểu sâu về các vấn đề địa chất, địa mạo
vùng cửa sông và các cách phân loại, phần này chúng tôi sẽ giành để giới thiệu
một số các công trình nghiên cứu tiêu biểu đã đợc công nhận liên quan đến các
vùng cửa sông.
- Các nghiên cứu về địa chất, đặc điểm hóa học vùng cửa sông của Nichol và
Biggs (1985).
- Các nghiên cứu tổng quát của Dyer (1979) và Nelson (1972).
- Động lực các qúa trình trầm tích của Metha (1986).
- Vật lý học vùng cửa sông của Van de Kreeke (1986).
- Tổng hợp các nghiên cứu từ năm 1950 đẽn năm 1960 của Lauff (1967).
c. Phân loại vùng cửa sông
Có nhiều cách phân loại khác nhau đã ra đời, trong đó chủ yếu dựa vào một
số các đặc điểm đặc trng nh địa mạo, thuỷ văn, trầm tích, độ muối, các hệ
sinh thái và một số yếu tố môi trờng khác. Để tìm hiểu cụ thể, bạn đọc có thể
tham khảo công trình nghiên cứu của Hume và Herdendorf (1988). Trong cuốn
sách này, chúng tôi có sử dụng các định nghĩa theo quan điểm địa chất về các
nguồn cung cấp trầm tích cửa sông ven biển.

d. Một số các định nghĩa thông dụng
Cửa sông là một thủy vực chứa nớc nằm ở phần hạ lu của các thung lũng
sông, nơi không có các vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn. Theo định nghĩa đơn
giản, cửa sông là khu vực nớc biển bị pha loãng bởi nớc ngọt đợc đa từ lục
địa ra theo các dòng chảy khác nhau (Pritchard 1976). Độ muối trung bình vùng
cửa sông dao động từ 0.1%o đến 35%o (hình 3-1). Tuy nhiên, định nghĩa này
cha đa ra đợc giới hạn rõ ràng của vùng cửa sông. Các phân tích của
Dalrymple, Zaitlin và Boyd (1992) cho thấy vai trò của các quá trình tơng tác
sông biển là một thuộc tính không thể thiếu trong đời sống của một vùng cửa
sông. Vì vậy, họ đã đa ra những định nghĩa mới về cửa sông dựa trên các
nghiên cứu địa chất nh sau :
cửa sông là phần đổ ra biển nằm ở hạ lu của thung lũng sông, nơi tiếp
nhận hai nguồn trầm tích sông, biển và thờng xuyên chịu ảnh hởng của thủy
triều, sóng và các qúa trình động lực của sông. Giới hạn về phía đất liền là nơi
các lỡi triềuchạm tới, giới hạn về phía biển là sông bắt đầu đổ ra biển.
e. Qúa trình tiến hóa theo thời gian
(1) Các vùng của sông cũng giống nh các hệ thống đới bờ khác luôn có sự
biến động thờng xuyên. Vị trí cửa sông đổ ra biển là khu vực trải qua nhiều
biến động địa chất nhất theo các pha khác nhau (hình 3-2). Khi luợng trầm tích
lớn, tốc độ của mực nớc dâng nhỏ, vùng cửa sông sẽ bị vùi lấp. Có ba dạng
thành tạo đới bờ liên quan đến sự cân bằng trầm tích giữa sông và biển. Nếu
trầm tích sông chiếm u thế, sẽ xuất hiện các vùng đồng bằng delta lấn biển.
Nếu nguồn trầm tích biển chiếm u thế qúa trình bào mòn, nắn chỉnh đờng thì
bờ sẽ phát triển, kết quả là sự hình thành của các bãi rìa hoặc bãi lầy (strand
plains) khi năng nợng sóng chiếm u thế hoặc bãi triều khi năng lợng thủy
triều chiếm u thế. Trong trờng hợp, tốc độ dâng của mực nớc tăng nhanh, các
vùng thung lũng sông có thể bị ngập chìm và nhiều cửa sông mới đợc hình
thành (hình 3-2).
(2) Trong một số điều kiện môi trờng nhất định, chẳng hạn khi mực nớc
biển tăng cao và nguồn cung cấp trầm tích cân bằng, chúng ta có thể khó phân

biệt đợc vùng cửa sông với vùng delta. Theo gợi ý của Dalrymple, Zaitlin và
Boyd (1992), dựa vào các hớng vận chuyển trầm tích đáy có thể cho thấy sự
khác nhau cơ bản giữa hai khu vực này. Với các vùng cửa sông, các dòng trầm
tích thờng uốn khúc ngoằn ngèo, vừa có hớng ra biển, vừa có hớng vào bờ, với
các vùng delta, dòng trầm tích đáy ít uốn khúc hơn và chỉ tồn tại một hớng ra
biển .
f. Cấu trúc địa mạo đặc trng
Theo định nghĩa mới khi lợng cung cấp trầm tích nhỏ hơn tốc độ tăng cao
cục bộ của mực nớc, các vùng cửa sông sẽ bị sụt chìm và tích tụ các trầm tích
lục địa và biển. Nh chúng ta đã biết, qúa trình trầm tích vùng cửa sông là kết
quả tơng tác giữa năng lợng sóng, thủy triều và dòng chảy sông. Vì vậy, tại
tất cả các vùng cửa sông đều luôn tồn tại hai qúa trình sóng và thủy triều. Dựa
vào mối tơng quan năng lợng của chúng, ngời ta có thể đợc phân vùng của
sông thành 3 đới nh sau (hình 3-1) :
(1) Đới bên ngoài là nơi các qúa trình động lực biển chiếm u thế(ví dụ nh
sóng và dòng chảy thủy triều). Dới tác động của dòng chảy, các hạt trầm tích
thô đợc đa vào vùng cửa sông qua đới ngoài.
(2) Đới trung tâm là khu vực có năng lợng thấp do các qúa trình sóng và
thủy triều cân bằng với qúa trình sông. Đây là vùng hội tụ của các mạng lới
vận chuyển trầm tích và có cấp hạt mịn.
(3) Đới bên trong là nơi chịu tác động chính của các qúa trình động lực sông,
có giới hạn mở rộng về phía thợng lu nơi sông còn chịu ảnh hởng của thủy
triÒu. C¸c dßng trÇm tÝch ®¸y trong khu vùc nµy cã híng di chuyÓn vÒ phÝa
biÓn.

H×nh 3-2 : Qóa tr×nh tiÕn hãa vïng cöa s«ng theo nh÷ng biÕn ®æi cña nguån cung cÊp trÇm tÝch
vµ tèc ®é ®ao ®éng cña mùc níc (theo quan ®iÓm cña Dalrymple, Zaitlin vµ Boyd,1992)

Hình 3-3 : Các dạng địa hình vùng cửa sông (a) cửa sông sóng chiếm u thế; (b) cửa sông thủy
triều chiếm u thế (chỉnh lý từ Dalrymple, Zailin và Boyd, 1992)

g. Yếu tố năng lợng và cấu trúc trầm tích
(1) Vùng cửa sông sóng chiếm u thế
(a) Kiểu vùng này đợc đặc trng bởi năng lợng sóng cao hơn năng lợng
thủy triều. Do tác động của các qúa trình trầm tích dọc bờ và gần bờ, nhiều dạng
địa hình đợc hình thành nh bar cát, bar ngầm, doi cát gắn kết (hình 3-3a).
Các dạng địa hình này có tác dụng ngăn cản và giảm bớt năng lợng sóng khi
chúng xâm nhập vào đới trung tâm. Tại những khu vực có dao động thủy triều
thấp và thể tích triều nhỏ, các dòng triều không đủ khả năng để duy trì các lạch
nớc, sau những con bão lớn, nhiều cửa triều có thể bị đóng lại tạo thành những
vũng vịnh nhỏ ven bờ. Sự phân dị của các trầm tích thể hiện khá rõ nét ở 3 đới,
vùng gần thung lũng sông là các hạt trầm tích thô do sông tải ra, phần trung
tâm là các trầm tích hạt mịn và ở phần sông đổ ra biển là các trầm tích thô từ
biển đa vào. Các thể trầm tích biển đợc hình thành trong đới có năng lợng
sóng chiếm u thế thờng tạo nên các dạng địa hình nh bar chắn và cửa triều,
trong trờng hợp năng lợng thủy triều chiếm u thế và ổn định, các trầm tích
sẽ đợc tích tụ thành các vùng delta ngập nớc (Hayes 1980).
(b) ở phần lân cận thung lũng sông, do qúa trình lắng đọng của các trầm
tích cát sỏi do sông tải ra đã hình thành dạng địa hình delta mũi vịnh. Nếu đới
trung tâm là một vũng vịnh lu thông nớc thì các trầm tích tớng bùn cát và
vật chất hữu cơ hạt mịn sẽ đợc trầm đọng ở đỉnh của các mũi vịnh này. Kết quả
qúa trình này là sự thành tạo dạng địa hình delta dịch chuyển, giống với dạng
địa hình delta tại các vùng bờ delta biển tiến (phần thuật ngữ liên quan đến
delta và cấu trúc của chúng sẽ đợc đề cập ở chơng 4). Đối với vùng cửa sông
nớc nông hoặc đang bị lấp đầy, không có vũng vịnh lu thông nớc nhng thay
vào đó là vùng đầm lầy ngập mặn bị chia cắt nhằng nhịt bởi các lạch nớc triều.
(2) Vùng cửa sông thủy triều chiếm u thế
(a) Tại các vùng cứa sông thủy triều chiếm u thế, năng lợng của dòng
triều bao giờ cũng lớn hơn năng lợng sóng và dạng địa hình đặc trng là các
tích tụ xuôi theo dòng chảy (hình 3-3). Mặc dù đây là dạng địa hình có kích
thớc nhỏ, nhng chúng cũng góp phần làm tiêu tan năng lợng sóng bảo vệ các

đới nằm bên trong của vùng của sông. Qúa trình xâm nhập của dòng triều tại
vùng cửa sông hình phễu thờng xuyên bị dồn nén do sự phát triển của các dạng
địa hình tích tụ, vì vậy vận tốc di chuyển của chúng không ngừng tăng cho đến
khi hiệu ứng d sinh ra do qúa trình hội tụ đợc cân bằng bởi qúa trình ma sát
đáy và hiệu ứng này đợc gọi là Hypersynchronos (Nichols và Biggs, 1985). Nhờ
ảnh hởng của lực ma sát đáy, năng lợng dòng triều giảm dần, thậm chí bằng 0
khi chúng càng lấn sâu vào vùng cửa sông.
(b) Với vùng cửa sông sóng chiếm u thế, năng lợng của sông bị giảm dần
khi tiến ra biển. Tại vị trí năng lợng sông và thủy triều bằng nhau đợc gọi là
điểm cân bằng với giá trị tổng năng lợng luôn đạt cực tiểu. Với vùng của sông
thủy triều u thế, mức giá trị này cao hơn nhiều vì vậy sự phân dị các tớng
trầm tích đợc thể hiện khá rõ ràng. Dọc các lạch triều là tớng trầm tích cát,
bãi triều và đầm lầy hai bên cửa sông là tớng bùn (hình 3-3b). Đới trung tâm,
nơi có quá trình năng lợng thấp, dạng địa đình phổ biến thờng gặp là thung
lũng sông-thủy triều uốn khúc, bao quanh là các bãi bồi liên tục bị biến đổi.
(c) Dạng địa hình delta mũi vịnh thờng ít xuất hiện ở đới bên trong của
vùng cửa sông thủy triều chiếm u thế, thay vào đó là thung lũng sông kết hợp
với các lạch triều nhỏ có hớng vơn ra biển.
(3) Vùng cửa sông hỗn hợp
(a) Hoạt động chuyển tiếp của sóng và thủy triều. Khi năng lợng thủy triều
lớn hơn năng lợng sóng, chúng sẽ tạo ra một lạch triều xuyên cắt các bar chắn
nằm ở cứa sông đồng thời tạo nên các dạng địa hình tích tụ mới nằm xuôi theo
hai rìa của con lạch. Nhờ năng lợng hỗn hợp đới trung tâm vùng cửa sông, các
trầm tích cát biển theo các kênh vận chuyển ngày càng tiến sâu vào lục địa biến
các vùng đầm lầy ven sông thành đầm lầy ngập mặn, tớng bùn sang tớng bùn
cát.
(b) Tác động của dao động triều. Giới hạn bên trong của vùng cửa sông đợc
xác định dựa trên vị trí thung lũng sông còn chịu tác động của thủy triều. Vì vậy
độ dốc địa hình đới bờ và dao động của thủy triều là hai yếu tố quyết định chiều
dài của vùng cửa sông (Dalrymple, Zailin và Boyd, 1992). Cửa sông càng dài nếu

độ dốc địa hình nhỏ và đao động triều tại đó lớn.
(c) ảnh hởng của hình thái thung lũng sông. Đặc điểm hình thái thung
lũng sông và cấu trúc địa chất của nó có ảnh hởng lớn đến kích thớc vùng cửa
sông và thành phần trầm tích. Điều này thể hiện rõ rệt nhất trong giai đoạn đầu
khi sông bắt đầu qúa trình bồi lấp và các qúa trình xói mòn, bồi tụ cha làm
thay đổi cấu trúc địa chất ban đầu của lòng sông vì sự khuyếch đại của sóng
thủy triều rất ít khi xảy ra ở vùng thung lũng sông đồng nhất (Nichols và Biggs
1985). Các vùng cửa sông hình thành trong giai đoạn này phần lớn thuộc dạng
sóng chiếm u thế, ví dụ nh vịnh Chesapeake với hệ thống các phụ lu phát
triển. Tuy nhiên, với các vùng cửa sông có dạng hình phễu thì các qúa trình
triều sẽ chiếm u thế hoặc hypersynchronous (ví dụ nh vùng cửa sông Gironde
của Pháp)
(d) Cấu tạo địa chất. Độ dốc địa hình đới bờ là một phần của kiến tạo mảng
đợc xem là có vai trò quyết định tới thể tích vùng cửa sông. Với các bờ biển có
độ dốc nhỏ nh vùng bờ ở các rìa thụ động, sự dâng cao của mực nớc sẽ tạo ra
vùng cửa sông có thể tích lớn. Ngợc lại với bờ biển có độ dốc lớn nh các bờ nằm
trên rìa tích cực, qúa trình dâng cao của mực nớc sẽ dẫn đến sự hình thành các
vùng cửa sông có thể tích nhỏ, ví dụ nh vùng bờ Thái Bình Dơng của nớc Mỹ
(Boyd, Dalrymple và Zaitlin, 1992).
3-4. Bờ biển trầm tích băng hà
Vào thời Pleistocen, nhiều phần lục địa bị bao phủ bởi những khối băng lớn
nh Antarctic và Greenland. Do ảnh hởng của sự biến đổi khí hậu, trong suốt
thời gian dài tồn tại của băng hà, lúc cực lúc suy đã ảnh hởng lớn đến sự biến
đổi hình thái của các vùng ven bờ nằm ở vĩ độ bắc. Dấu vết của các thời kỳ băng
hà khác nhau này đến nay vẫn có thể tìm thấy ở các vùng bờ biển phía bắc và
trên thềm lục địa mặc dù nhiều khu vực đã bị phá hủy và biến đổi bởi các qúa
trình địa chất biển.
a. Qúa trình xói mòn và cung cấp trầm tích
Các tảng băng bao giờ cũng mang theo một lợng vật chất nhất định, trong
đó bao gồm hỗn hợp các mảnh vụn trầm tích mà chúng bào mòn đợc trên bề

mặt địa hình trong qúa trình di chuyển chúng. Với những khối băng lớn và
nặng, tác động bào mòn diễn ra khá mạnh mẽ và chi phối sự biến đổi của các
dạng địa hình trên một diện tích lớn hàng nghìn km, nhất là trong thời
Pleistocen.
(1) Dạng thung lũng Fio
Đây là dạng địa hình xói mòn băng hà lớn tạo thành các địa hào băng hà sụt
chìm cắt sâu vào đờng bờ biển của Alaska, Na-uy, Chilê, Xibirê, Greenland và
Canada (hình 3-4). Do có độ sâu lớn, các thung lũng địa hào này nhanh chóng bị
nớc biển xâm nhập trong thời kỳ biển tiến Holocen. Dấu vết còn lại đến ngày
nay của chúng là các địa hào hình chữ U nằm giữa vùng thung lũng của núi
băng.
(2) Băng tích
Khi các tảng băng dịch chuyển, chúng sẽ mang theo một khối lợng lớn các
hạt trầm tích trên đờng đi của chúng, đến khi bị tan ra, toàn bộ khối lợng
trầm tích mang theo này sẽ đợc giải phóng và tích tụ tạo thành các dạng địa
hình băng tích, tuy nhiên vẫn có một lợng nhỏ trầm tích băng hà tiếp tục đợc
các sông băng mang đi xa hơn (Reineck và Singh, 1980). Kết quả của qúa trình
di chuyển trầm tích này là sự hình thành một số dạng địa hình băng hà dọc theo
đờng bờ biển hoặc trên phần thềm lục địa nh Fio hoặc các dạng địa hình băng
tích tàn d (hình 3-5). Vào thời kỳ biển tiến, nhiều dạng địa hình này bị nhấn
chìm xuống mực độ sâu lớn hơn và bị tái biến đổi bởi các qúa trình biển. Ví dụ
nh ở Boston Harbor hoặc Long Island hay New York.
b. Tính đa dạng
So với những vùng bờ khác, bờ biển trầm tích băng hà có sự đa dạng lớn về
địa hình với nhiều nguồn gốc khác nhau, chúng có thể chỉ đơn thuần là các trầm
tích băng hà, hoặc băng hà và sông, hoặc trầm tích biển (Fritzgerald và Rosen,
1987). Tính đa dạng của bờ còn nhận đợc sự góp mặt phong phú của nhiều
dạng địa hình mới do các qúa trình địa chất biển hình thành nh bar cát, val
ngầm, bờ cát sỏi và vách dốc. Do đặc tính của sờn bờ dốc đứng nên qúa trình xói
lở bờ diễn ra ở nhiều vùng bờ băng hà chủ yếu bởi hoạt động của các dòng chảy

rối là dòng xâm nhập. Nhiều vùng có đáy biển nông nh bờ bắc cực còn có thể bị
các tảng băng trôi xuyên thủng đáy. Nói chung việc phân loại các kiểu bờ có
nguồn gốc băng hà là khá phức tạp và khó khăn do tính đa dạng về cấu trúc địa
hình và địa chất của chúng.
c. Bờ Đại Tây Dơng (ĐTD)
Vùng bờ ĐTD ở Bắc Mỹ có sự phân dị lớn bởi các thành tạo dạng địa hình
băng tích tàn d. Những khối băng tích tàn d thời Wisconsin đã tạo thành một
chuỗi đảo nhô lên trên mặt biển (ví dụ nh Long Island, Block Island,
Nantucket và Marthas Vineyard) với các dải bãi ngầm ngoài khơi (bãi Georges
và Nove Scotian). Nhng ở phía nam, các thành tạo băng tích tàn d có địa hình
bằng phẳng và đều đặn hơn, ngoại trừ sự chia cắt do các nhánh sông, suối.
d. Địa chất vùng xa bờ
Tại các vùng bờ chịu sự chi phối của các dòng sông băng thờng xuất hiện
các thung lũng sông cổ nằm ngoài khơi. Đó là các thung lũng sông còn sót lại bị
chia cắt mạnh mẽ bởi hệ thống các nhánh sông ngoằn ngèo, uốn khúc đa dạng về
địa hình, lòng sông chứa nhiều dạng trầm tích khác nhau từ cát tới cuội sỏi.
Điều đáng chú ý là các nhánh sông cổ này còn có thể vơn dài tới thềm lục địa
trong điều kiện vùng khí hậu ấm, ví dụ vùng ngoài khơi bờ biển Texas (Suter và
Berryhill, 1985). Đa số các dạng địa hình sông cổ trong các vùng khí hậu khác
nhau và các vùng deltas rìa lục địa liên quan đều đợc hình thành vào thời kỳ
mực nớc thấp trong kỷ Đệ tứ và chúng chính là cơ sở để xác định các đờng bờ
cổ.

Hình 3-4: Đờng bờ biển trầm tích băng hà vùng Alaska (Lake George)
3-5. Bờ biển trầm tích sông - dạng địa hình delta
Dạng địa hình delta sẽ đợc đề cập ở chơng 4, phần 3. Do cấu trúc vùng
delta có mối quan hệ trực tiếp với các nguồn năng lợng nên trong qusa trình
nghiên cứu hình thái vùng cửa sông không thể bỏ qua các qúa trình động lực
liên quan.
3-6. Bờ biển trầm tích gió dạng địa hình cồn cát

Đây là dạng địa hình thờng gặp ở khắp các bờ biển trên thế giới ngoại trừ
các vùng bờ ở bắc cực và nam cực (tuy nhiên theo mô tả của Nichols, 1968 một số
vùng bờ băng hà ở McMurdo Sound và Nam cực vẫn tìm thấy các đụn cát mỏng).
Sự tồn tại của chúng phụ thuộc rất nhiều vào khối lợng các nguồn cung cấp
trầm tích, trong khi hoạt động của gió gần nh liên tục đợc duy trì ở vùng đới
bờ thì sự thiếu hụt các nguồn trầm tích bở rời vẫn đôi lúc xảy ra (Carter, 1988).
Qúa trình thành tạo các dạng địa hình cồn cát ven biển có ý nghĩa rất lớn, đó là
nơi c trú của nhiều loài chim, đó là khu vực có thể tổ chức làm điểm vui chơi
giải trí và tham quan, đó là mỏ cát lộ thiên đồng thời là nguồn cung cấp trầm
tích tạm thời cho nhiều vùng ven bờ khác và là vùng có chức năng bảo vệ bờ
biển. Mặc dù dạng địa hình này khá phổ biến ở các bờ cát, song chúng đợc coi là
nguồn tài nguyên hữu hạn cần đợc bảo tồn. Các công trình nghiên cứu và thảo
luận về cồn cát đã đợc Brigadier R.A Bagnold tổng hợp trong cuốn Tính chất
vật lý của cát bay, và những cồn cát sa mạc (Bagnold, 1941). Hơn 50 năm, sau
khi đợc xuất bản cuốn sách này vẫn đợc xem là một cuốn từ điển tra cứu kinh
điển bởi các cơ sở lý luận mang tính khoa học của nó.
a. Nguồn gốc phát sinh
Nhiều ngời cho rằng, nguồn gốc của các cồn cát mênh mông là từ các sản
phẩm trầm tích dồi dào trong thời kỳ biển thoái. Mặc dù qúa trình dịch chuyển
của đờng bờ về phía biển không nhất thiết kèm theo qúa trình thành tạo cồn
cát, song chúng vẫn phát triển theo hớng tiến của đờng bờ. Tại các vùng bờ
biển tây bắc Âu, đa số những cồn cát đều có thành phần là các trầm tích vụn có
nguồn gốc đại dơng đợc mang từ biển vào trong thời kỳ biển tiến Pleistocen
muộn và Holocen sớm. Các giai đoạn hình thành cồn có thể bị gián đoạn bởi các
thời kỳ ổn định thể hiện bởi ở sự xen kẽ giữa các tầng trầm tích khác nhau, ví dụ
nh những cồn cát đợc hình thành cách đây 1600 năm trên đảo Plum, bang
Massachusett (Goldsmith, 1985).
b. Nguồn trầm tích
Thờng thi những bãi biển khô nằm sau bờ là nguồn cung cấp vật liệu chính
cho các cồn cát. Các vùng ven biển có bề mặt địa hình thấp và bằng phẳng luôn

là ví trí thuận lợi cho cồn cát phát triển do phần lớn các tháng trong năm các
hớng gió khác nhau liên tục thống trị trong khu vực này. Để có thể thổi các hạt
cát từ bờ biển vào lục địa, tốc độ gió phải vợt ngỡng vận tốc chuyển động của
từng cỡ hạt khác nhau, trong trờng hợp gặp cát ớt hoặc sờn dốc, tốc độ gió
buộc phải lớn gấp nhiều lần thì mới đạt khả năng làm di chuyển các hạt trầm
tích. Nguồn trầm tích thứ hai là các bãi cát nằm sát bờ biển khi chúng đợc
phơi khô giữa các chu kỳ triều, đặc biệt là ở các vùng có nhật triều, do thời gian
giữa hai con nớc khá dài đủ để các hạt cát hong khô trớc khi lại bị ngấm nớc.
Khối lợng trầm tích của một cồn cát có thể tính toán theo công công thức nếu
chúng có thành phần trầm tích đồng nhất (EM 1110-2-1502).
c. Sự biến đổi và sự ổn định
Đa số các cồn cát đều cho thấy dấu hiệu biến đổi của các tầng trầm tích.
Trong đó bao gồm :
- Những biến đổi đổi vật lý - bở rời và nén ép. Làm cho các hạt cát đợc mài
tròn, gắn kết và phân dị tốt hơn
- Những biến đổi hóa học - oxy hóa, rửa lũa, vôi hóa (cuối cùng tạo ra các cồn
dạng rắn chắc có khả năng chống lại các qúa trình bào mòn)
- Những biến đổi sinh học - qúa trình hoạt hóa, sinh mùn và thành tạo thổ
nhỡng
Trạng thái ổn định của một cồn cát thờng phụ thuộc vào diện tích thảm
thực vật bao phủ trên nó. Những cồn hình thành trong vùng khí hậu khô cằn
thờng dễ bị di chuyển do lớp phủ thực vật kém phát triển. Tuy nhiên, trên
nhiều cồn cát vùng ven biển, chúng ta có thể gặp một số loài thực vật đặc trng
có khả năng thích nghi tốt với điều kiện thô ráp của môi trờng cồn cát (hình 3-
6). Đó là các loài cỏ có thân và rễ rất dài, chúng phát triển lan bám trên bề mặt
cồn và giam giữ các hạt cát tại vị trí nó. Sự phát triển của lớp bì thực vật sẽ thay
thế ranh giới khí động lực của mặt cắt vận tốc gió phía trên và tạo ra mạng lới
các dòng xung lợng phía dới thúc đẩy qúa trình mắc bẫy của các hạt trầm tích
(Carter 1988).

Hình 3-5: Các dạng địa hình tích tụ trầm tích băng hà
d. Phân loại các dạng cồn cát
Ngời ta có thể mô tả và phân chia các loại cồn cát theo diện mạo tự nhiên
của chúng (hình thái bên ngoài và cấu trúc bên trong) hoặc theo nguồn gốc phát
sinh (cơ chế thành tạo). Smith (1954) đã đa ra một hệ thống phân loại mô tả có
tính ứng dụng rộng rãi. Trong đó bao gồm các loại sau đây (hình 3-7):
(1) Cồn trớc biển
Là các đồi hoặc đỉnh cát nằm liền kề với bãi biển có chức năng che chắn gió
bão
(2) Cồn cát dạng parabon
Là các gờ cát có hình vòng cung với phần cong hớng ra phía biển. Loại cồn
này ít phổ biến, hình thành theo hớng gió tại các vùng có địa hình trũng và ẩm
ớt

(3) Cồn cát dạng lỡi liềm
Là các đụn cát có dạng trăng lỡi liềm với hai đỉnh nhọn kéo dài theo hớng
gió (nguyên nhân là do các hạt cát ở phần đỉnh di chuyển nhanh nhanh hơn ở
phần giữa). Đôi khi chúng giống nh một cái nút cha hoàn chỉnh trợt trên một
mặt hành lang không bị bào mòn.

Hình 3-6: Bề mặt của một cồn cát ven biển với sự phát triển của các loài thực vật thân rễ có khả
năng giữ các hạt cát không bị di chuyển. Đây là khu vực phía đông Alabana gần Florida (March,
1991), năm 1979 khu vực này đã chịu sự tàn phá của cơn bão Frederic và bây giờ đang phục hồi
dâng dần.
(4) Dải cồn nằm ngang
Thờng có hớng vuông góc hoặc hơi xiên chéo so với hớng gió chính, loại
này có hình dạng bất đối xứng với một bên là sờn dốc do khuất gió và một bên
là sờn thoải do đón gió.
(5) Cồn nằm dọc
Phát triển kéo dài và song song theo hớng gió, chúng có mặt cắt ngang đối

xứng. Loại cồn này thờng tập hợp thành từng nhóm trên các vùng rộng lớn,
trông nhấp nhô giống nh bờm ngựa.

(6) Cồn dạng thổi mòn
Là các cồn có hõm hoặc lòng trũng khoét sâu vào bên trong Nguyên nhân là
do lớp phủ thực vật bị phá hủy bởi các hoạt động đi lại của con ngời.

Hình 3-7: Các loại cồn cát (theo chỉnh lý của Carter, 1988; Reading, 1986 và Flint, 1971)
(7) Cồn gắn kết
ợc hình thành do sự tích tụ của các hạt cát bao quanh một chớng ngại
vật, chẳng hạn nh các khối đá.
e. Bảo vệ đờng bờ
Rất nhiều khu vực bên trong đất liền đợc các cồn cát bảo vệ khỏi những
ảnh hởng của cơn bão lớn và sự tấn công của sóng dữ. Vì vậy, ở nhiều nơi ngời
ta đã yêu cầu các toà nhà cao tầng phải đợc xây dựng đằng sau các đê cát và
cách xa đờng bờ một khoảng cách nhất định. Tuy nhiên, vai trò bảo vệ của các
cồn cát chỉ mang tính nhất thời bởi trớc sự tấn công của những cơn bão khốc
liệt, qúa trình xói mòn vẫn xảy ra, kèm theo là những sự thay đổi của các nguồn
cung cấp trầm tích và chế độ gió trong khu vực có thể dẫn đến sự thiếu hụt trầm
tích của các đê cát. Trong trờng hợp các đê cát bị chia cắt bởi các con đờng
mòn và đờng giao thông thì khả năng bền vững của chúng càng trở nên yếu và
dễ bị xói mòn. Mặc dù so với vách biển, đê cát có cấu trúc kém bền vững hơn,
nhng lại có tính thẩm mỹ cao hơn về mặt cảnh quan vì vậy vai trò bảo vệ của
nó cũng đợc a chuộng hơn.
f. Bảo tồn và khôi phục các đê cát
Xét về mặt lịch sử, đê cát là những khu vực chịu nhiều áp lực lớn từ những
lợi ích của con ngời, rất nhiều khu vực rộng lớn đã bị làm thay đổi tính chất tự
nhiên để đáp ứng cho nhu cầu phát triển. Rất nhiều vùng ven bờ ở Châu âu, Bắc
Mỹ, Autralia và Nam Mỹ có những đê cát rộng lớn, trớc đây đã từng đợc bao
phủ bởi các cánh rừng bạt ngàn, những sau đó chúng đều nhanh chóng bị tàn

phá bởi con ngời. Vào những thập niêm 60 những ngời khai hoang đầu tiên đã
tới New England và họ đã phá huỷ toàn bộ lớp phủ thực vật tại những nơi họ tới
để làm nông nghiệp và chăn thả gia súc. Sau đó việc bảo tồn các đê cát và bảo vệ
lớp phủ thực vật đã diễn ra trong một thời gian dài nhng nhìn chung vẫn
không thành công (Goldsmith 1985). Cho tới gần đây, một số hoạt động bảo tồn
mới đem lại hiệu quả (Knustson 1976, 1978; Woodhouse 1978). Hai phơng pháp
chính đợc ứng dụng đó là hình thành lớp phủ thực vật nhân tạo (thực vật mới)
và dựng các rào chắn cát. Hotta, Kraus và Horikawa (1991)đã đề cập đến giải
pháp xây dựng những rào chắn cát. Việc quản lý các đê cát ven biển và các hoạt
động bảo tồn cũng đã đợc Carter, Curtis và Sheehy-Skeffington (1992) nhắc
đến.
3-7 Bờ biển núi lửa
a. Lời giới thiệu và các định nghĩa liên quan
Núi lửa là các họng phun trào Macma nằm trên bề mặt trái đất với sự hình
thành của các tro núi lửa các các khí ga (Bates và Jackson 1984). Thông thờng,
bao quanh các họng núi lửa đang hoạt động là các lớp đất đá và tro núi lửa nằm
chồng chất lên nhau sau mỗi đợt phun trào và hình thành nên các ngọn núi hình
chóp. Vì vậy, khái niệm núi lửa ở đây bao gồm cả các dạng địa hình đồi núi đợc
hình thành ở khu vực xung quanh do sự trầm đọng của các vật liệu núi lửa.
(1) Những tác động của núi lửa đối với con ngời đã đợc ghi nhận ở nhiều
nới trên thế giới. Toàn bộ vùng bờ biển phía tây của nớc Mỹ đợc xem là khu
vực có các hoạt động kiến tạo mạnh mẽ và phần lớn các núi lửa nằm ven bờ đại
dơng tập trung ở đới bờ và trải dài trên quãng đờng gần 200km. Có khoảng
trên 260 dạng núi lửa có hình thái khác nhau và có tuổi trẻ hơn 5 triệu năm tập
trung ở Mỹ và Canada, trong đó phần lớn là ở khu vực Alaska và đảo Hawaiian
(Wood và Kienle 1990). Trong số đó có 54 ngọn núi đã phun trào trong thời kỳ
lịch sử, hoạt động của các ngọn núi còn lại cũng đợc ghi nhận trong danh mục
của Hải quân Mỹ
(2) Núi lửa có vai trò quan trọng trong các nghiên cứu đới bờ vì một số lý do
sau :

- Núi lửa là một trong những nguồn cung cấp trầm tích cho các vùng duyên
hải. Các vật liệu núi lửa đợc đa ra đới bờ nhờ các dòng dung nham và sự vận
chuyển của các dòng chảy có nguồn gốc từ lục địa (ví dụ nh núi lửa St. Helens).
- Hoạt động núi lửa ảnh hởng đến kiến tạo đới bờ (ví dụ nh các vùng bờ
biển ở phía tây của Nam Mỹ và Bắc Mỹ).
- Hình thái đờng bờ bị biến đổi bởi sự hình thành các đảo núi lửa (ví dụ nh
Aleut) và các dòng dung nham khi chảy ra biển (ví dụ đảo Hawaiian).
- Khả năng bị phá hủy của một số bờ núi lửa phụ thuộc vào mức độ xói mòn
của tro và các vật liệu núi lửa bở rời và tính bền vững của các đá bazan.
- Qúa trình phun trào của núi lửa có thể gây ra những hiểm họa lớn và đe
dọa các vùng dân c ven biển.
- Các sản phẩm núi lửa bở rời có thể gây tắc nghẽn dòng chảy của các con
sông và lấp đầy các bến cảng .
(3) Trong phần này chúng tôi sẽ trình bày một cách khái quát những khái
niệm chung về núi lửa và một số đặc điểm riêng về núi lửa nằm ven bờ (bờ núi
lửa). Hai ví dụ đợc lấy để minh họa cho sự khác nhau về địa hình giữa hai loại
núi lửa (dạng phức hợp và dạng khiên) và đờng bờ biển liên quan là vùng núi
lửa Alaska và Hawai. Để hiểu rõ thêm vấn đề này, bạn đọc có thể tham khảo
thêm cuốn Khám phá hành tinh của chúng ta xuất bản bởi Hội địa lý Quốc gia
Mỹ (Ballard, 1983), trong đó có đề cập tới thuyết kiến tạo mảng và những giả
thiết về nguồn gốc núi lửa và qúa trình hoạt động của chúng.
b. Khái quát về mặt địa chất.
Có hai loại núi lửa đợc xác định dựa trên kiểu phun trào thành phần dung
nham của chúng. Loại thứ nhất tìm thấy ở bờ biển phía tây của nam Mỹ và bắc
Mỹ, vùng Aleut, đây là loại núi lửa có hình thái đa dạng với sức phun trào mạnh
mẽ có thể tạo ra những vụ nổ lớn (một ví dụ điển hình là sự phát nổ bất ngờ của
núi lửa St. Helen vào ngày 18 tháng 5 năm 1980 đã gây ra sự tàn phá khủng
khiếp, cớp đi sinh mạng của 64 ngời). Sự phun trào của loại núi lửa này
thờng tạo ra một khối lợng lớn các loại khí gss và tro núi lửa, chúng có dạng
lớp, hình nón hoặc đỉnh nhọn và khá cao. Trái lại các núi lửa nằm trên quần đảo

Hawai thuộc loại núi lửa dạng khiên, chúng là các khối bazan rộng và thấp
nhng có thể tích lớn. Sự phun trào của chúng diễn ra từ từ với các dòng dung
nham có đặc tính lỏng. Hoạt động của núi lửa nhìn chung tác động đến sự hình
thành bờ biển ở hai mức độ sau:
(1) Đặc điểm cấu tạo địa chất trên quy mô lớn của rìa lục địa ảnh hởng đến
qúa trình trầm tích và địa chất đới bờ trên toàn cầu. Các rìa lục địa đợc hình
thành do các hoạt động kiến tạo (và núi lửa) thờng rất dốc với các máng nớc
sâu bao quanh. Bờ biển có cấu tạo bởi các đá trẻ, ven bờ xuất hiện các dãy núi
cao, là nguồn cung cấp một lợng lớn các vật liệu hạt thô cho vùng đới bờ. Vì vậy
với kiểu bờ này, rất hiếm khi tìm thấy các vùng đầm lầy hoặc các bãi bùn ven bờ.
Phần lớn các vật liệu trầm tích khi di chuyển từ bờ ra khơi thờng bị mắc lại
trong các máng nớc sâu hoặc tích tụ dới chân của các nhánh canhon ngầm cắt
qua sờn lục địa. Đây là qúa trình một chiều, có nghĩa là thờng xuyên có sự di
chuyển trầm tích ra khỏi đới bờ.
(2) Xét trên quy mô nhỏ, các bờ núi lửa thờng có cấu trúc khác với các bờ
đợc hình thành trên rìa thụ động rời rạc (clastic). Nguồn cung cấp trầm tích
trong môi trờng này thờng xuyên đợc tiếp nhận các vật liệu từ hoạt động
phun trào mới với kích thớc hạt khá lớn. Khi gặp nớc biển, các vật liệu dạng
tro núi lửa nhanh chóng bị phá hủy nhng trái lại các tảng lăn bazan lại rất bền
vững trong môi trờng nớc biển. Những khu vực có bờ biển đợc hình thành do
các dòng dung nham núi lửa thờng có cấu trúc rắn chắc, không thuận lợi cho
việc xây dựng các bến cảng.
c. Núi lửa dạng tổng hợp (phức hợp) kiểu bờ Alaska
Vùng bờ biển Alaska có cấu trúc địa chất cực kỳ phức tạp, chúng đợc hình
thành bởi bao gồm nhiều nguyên nhân khác nhau nh núi lửa, băng hà, đứt gãy
kiến tạo, các qúa trình sông, sự thay đổi mực nớc biển và sự kết băng xảy ra
hàng năm của nớc biển. Hơn 80 ngọn núi lửa các loại nằm trên vòng cung Aleut
đều có tên riêng, chúng tạo thành một hệ thống kéo dài từ rìa nam của biển
Berinh vào tới đất liền vùng Alaska, với chiều dài ớc tính khoảng 2500km
(Wood và Kienle, 1990). Trong đó, có khoảng trên 44 ngọn núi có hoạt động phun

trào và một vài ngọn đã nhiều lần hoạt động phun trào trở lại tính từ năm 1741
khi các nhà khoa học bắt đầu theo dõi và ghi nhận các hoạt động của chúng. Sự
hình thành của vòng cung núi lửa Aleut là kết quả hoạt động của đới hút chìm
do mảng Thái Bình Dơng chúi xuống bên dới mảng Bắc Mỹ (hình 3-8).
(1) Các ngọn núi lửa tác động tới vòng cung Aleut theo hai cách. Thứ nhất,
chúng là các tác nhân tích cực thúc đẩy sự hình thành các đảo do qúa trình phun
trào liên tiếp sinh ra các tảng lăn và tro núi lửa. ở một vài nơi, xuất hiện quá
trình chôn vùi các khu bờ cũ và lấn biển bởi các dòng dung nham tơi và dòng
bùn. Một ví dụ điển hình là sự phun trào của hai ngọn núi lửa Mts. Katmai và
Novarupta năm 1912 đã sinh ra một lợng tro lớn tạo thành những lớp tro dày
từ 3- 15m khiến hai con sông Katmai và Soluka Creek phải tải ra biển một khối
lợng khổng lồ các mảnh vụn tro núi lửa và làm lấp đầy các vịnh nhỏ ven biển
đồng thời xòa nhòa mọi dấu vết của những bãi biển đợc hình thành trớc đó
(Shepard và Wanless, 1971). Nói chúng các dòng bùn lỏng các vật liệu rầm tích
tro núi lửa khi ra tới biển đều nhanh chóng bị sóng đánh tan và đa đi khắp nơi,
tạo thành nguồn trầm tích mới cung cấp cho sự hình thành của các bãi biển
khác. Nhiều năm sau đó, khi qúa trình phun trào đã kết thúc các nhánh sông
nhỏ vẫn tiếp tục vận chuyển những tảng lăn và tro núi lửa ra phía bờ biển, điều
này tạo cho bờ biển phát triển theo hớng cục bộ. Tác động thứ hai của các ngọn
núi lửa chính là sức phá hủy của chúng khi phun nổ, nhiều đảo nhỏ nằm gần các
ngọn núi lửa đang hoạt động dờng nh bị phá huỷ hoàn toàn khi chúng nổ. Núi
lửa Bogoslof ở phía đông của Aleut đợc xem là một trờng hợp đặc trng cho
hai thái cực hoàn toàn trái ngợc này, Bogoslof là một ngọn núi lửa hoạt động
vừa tạo ra qúa trình xây dựng tích cực vừa tạo ra qúa trình phá hủy nhanh
chóng và điều này đã ảnh hởng mạnh mẽ đến hình thái của các đảo (Shepard
và Wanless, 1971).
(2) Một điều rõ ràng là tính ổn định và tiểu sử của các ngọn núi lửa là một
vấn đề quan trọng cần xét đến khi lập các quy hoạch sử dụng đới bờ cho các dự
án xây dựng cầu cảng và nhiều dự án kinh tế khác. Phần lớn các đảo núi lửa mới
hình thành thờng không có dân c, tuy nhiên vẫn có nhu cầu xây dựng các bến

cảng để làm nới trú ẩn cho tàu thuyền qua lại hoặc phục vụ cho các mục đích
quân sự hay thơng mại. Một vài hòn đảo thậm chí còn có khả năng cung cấp
các vật liệu xây dựng bằng đá và có điều kiện để trở thành nơi trung chuyển
hàng hóa cho tàu thuyền và xà lan vận tải.

Hình 3-8 . Dãy núi lửa Alaska nằm dọc theo vòng cung đảo Aleut tạo ra đờng ranh giới giữa
Bắc Mỹ và mảng Thái Bình Dơng. Các mũi tên biểu thị tốc độ hút chìm (cm/ năm) của mảng
Thái Bình Dơng.
d. Núi lửa dạng khiên kiểu Hawaii
Mỗi một hòn đảo trong cụm đảo Hawai đều đợc hình thành trên một hoặc
nhiều khối núi lửa dạng khiên nằm trên đáy đại dơng. Các hòn đảo ở đầu phía
nam của dãy núi lớn phát triển thành chuỗi kéo dài 3400km theo hớng tây bắc,
sau đó chúng uốn cong về phía bắc theo hớng Kamchatka với chiều dài đạt tới
2300km tạo thành dãy Emperor. Đợc hình thành bởi hơn 100 ngọn núi lửa lớn
nhỏ với thể tích trên 1 triệu km
3
, dãy núi Hawai - Emperor đợc coi là dãy núi
lửa có hoạt động phun trào lớn nhất trên trái đất (Wood và Kienle, 1990). Các
khối núi nằm chìm dới mặt nớc thờng có tuổi già hơn các dãy núi nằm trồi
trên mặt nuớc và tuổi của chúng tăng dần theo khoảng cách giữa chúng với chân
dãy Hawwai. Đỉnh Meiji, nằm gần Kamchatka có tuổi 75-80 triệu năm, ngọn
Kilauea có tuổi 40 triệu năm trong khi ngọn Loihi ở phía nam của hòn đảo lớn
Hawai đợc xem là ngọn núi trẻ nhất trong cả dãy núi mặc dù chúng vẫn cha
hoàn toàn nổi trên mặt biển. Hầu hết các đảo núi lửa đều nằm trên một vị trí đã
từng trùng với một lò macma cố định nằm bên dới lớp Manti. Theo ý kiến của
nhiều nhà khoa học, lò Macma này chính là tâm điểm phun trào của các dòng
đối lu di chuyển trong lớp Manti, khi gặp lớp quyển đá chúng sẽ làm lên trên
đáy biển trồi lên thành các họng núi lửa (Dalrymple, Silver và Jakson, 1973). Vì
vậy, dựa vào tuổi của một số họng núi lửa chính trên đảo Hawai, ngời ta đã xác
định đợc tốc độ di chuyển của mảng Thái Bình Dơng khi đi qua miệng lò mac

ma là 13cm/năm (Moore và Clague, 1992).
(1) Mặc dù đờng bờ biển bao quanh các hòn đảo Hawai có tuổi địa chất trẻ,
nhng do tác động bào mòn của các qúa trình động lực ven bờ và sự phát triển
của các rạn san hô ven đảo đã ảnh hởng lớn đến sự biến đổi hình thái của
đờng bờ. Các vùng đồng bằng ven biển thờng phân bố xung quanh chân của
các ngọn núi lửa hoặc giữa hai sống núi khác nhau, ví dụ nh vùng đồng bằng
ven biển của Oahu nằm ở giữa hai đỉnh núi Koolau và Waianae. Những vùng
đồng bằng đợc thành tạo chủ yếu bởi sự bồi đắp của các dòng phù sa trên nền
đáy san hô chết (Shepard và Wanless, 1971). Cấu trúc còn lại thờng gặp ở các
khu vực đới bờ của Hawai chủ yếu là các vách biển, đó là các vách có thể cao tới
1000m nằm ở sờn đón gió của đảo. Tuy nhiên ở bờ tây của đảo vẫn gặp những
bãi biển hẹp kéo dài do đây là khu vực đợc che chắn nên chịu ảnh hởng của
sóng sinh ra theo hớng gió đông bắc. Phía tây của đảo Kauai (gần Kekaha) trên
bờ biển còn xuất hiện các gờ cát di động. Điều đáng ngạc nhiên là phần lớn các
bãi biển đợc hình thành đều có thành phần chủ yếu là trầm tích sinh vật trong
khi các bãi biển có thành phần núi lửa rất hiếm thấy ở đây, kể cả ở khu vực cửa
sông lớn và bờ san hô chịu ảnh hởng của các dòng dung nham (Shepard và
Wanless, 1971). Hiện tại nhiều bãi biển này đang chịu sự xói mạnh mẽ do sự
thiếu hụt trầm tích từ các nguồn cung cấp. Đây đợc coi là một vấn đề lớn vì các
bãi biển của Hawai có một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, chúng
là nơi lôi kéo khách du lịch đến thăm hòn đảo này.
(2) Vùng bờ bao quanh quần đảo Hawai là một trong những hình ảnh minh
họa cho kiểu bờ có nguồn gốc núi lửa. Nằm ở cuối dãy đông nam của chuỗi đảo,
hòn đảo chính mang tên Hawai đợc hình thành bởi 7 ngọn núi lửa lớn (Moore
và Clague, 1992). Mauna Loa là khối núi lớn nằm ở mỏn phía nam của đảo với
độ cao xấp xỉ 4100m so với mực nớc biển (8500m so với đáy biển). Kilauea là