Cơ chế rửa mặn của nước trong các tướng trầm tích biển tuổi Đệ tứ khu vực châu thổ Sông Hồng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TƢ̣ NHIÊN
------*------

TRẦN THI ̣LƢ̣U

CƠ CHẾ RƢ̉A MẶN CỦA NƢỚC
TRONG CÁC TƢỚNG TRẦM TÍ CH BIỂN TUỔI ĐỆ TƢ́
KHU VỰC CHÂU THỔ SÔNG HỒNG
Chuyên ngành: Điạ Chấ t hoc̣
Mã số: 62440201
DỰ THẢO LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐIA
̣ CHẤT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa ho ̣c:
GS.TS. Trầ n Nghi
PGS.TS. Phạm Quý Nhân

Hà Nội-2016


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công triǹ h nghiên cứu của riêng tôi . Các số liệu , kế t
quả nêu trong luâ ̣n án là trung thực và chưa từng đươ ̣c ai công bố trong bấ t kì
công trình nào khác.

Tác giả luận án

Trầ n Thi Lƣ̣
̣ u

LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Địa Kỹ thuật, Khoa Địa chất, Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. TS
Trần Nghi, PGS.TS Phạm Quý Nhân. Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới tập thể các
thầy hướng dẫn đã luôn đồng hành cùng NCS trong suốt quá trình học tập và thực hiện
luận án. Nghiên cứu sinh cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới GS. Flemming
Larsen, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, PGS.TS. Nguyễn Xuân Khiển, PGS.TS. Nguyễn
Văn Hoàng, PGS.TS. Nguyễn Văn Lâm, PGS.TS. Nguyễn Văn Đản, PGS.TS. Doãn Đình
Lâm, PGS. TS. Chu Văn Ngợi, ThS. Đặng Văn Luyến, PGS.TS. Đoàn Văn Cánh, TS.
Hoàng Anh Khiển, TS. Đinh Xuân Thành, PGS.TSKH. Phan Văn Quýnh và các nhà khoa
học trong và ngoài ngành đã đọc và góp ý cho NCS hoàn thiện luận án. Nghiên cứu sinh
cũng xin được cảm ơn các thầy cô trong Khoa Địa Chất- Trường ĐHKH Tự nhiên, các cán
bộ dự án VietAs- Trường Đại học Mỏ-Địa chất và bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ NCS
trong các công tác thực địa cũng như thực hiện luận án.
Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí của dự án “Nghiên cứu các
nguồn nước ở Việt Nam” do Chính phủ Đan Mạch tài trợ. Dự án đã tạo điều kiện cho NCS
có cơ hội được học hỏi, tiếp cận với các phương pháp nghiên cứu cũng như được sử dụng
các máy móc thiết bị để phục vụ công tác thu thập số liệu thực hiện luận án. Nhân đây,
nghiên cứu sinh xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể cán bộ thuộc Cục Địa
chất Đan Mạch đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian nghiên cứu sinh học tập và làm thí
nghiệm ở đây.


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁ C KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC BẢNG

5

8

DANH MỤC CÁ C KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC BẢNG
MỞ ĐẦU

4

4

5

9

11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ RỬA MẶN NƯỚC LỖ RỖNG 18
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu 18
1.1.1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới về rửa mặn nước lỗ rỗng

18

1.1.2. Các công trình nghiên cứu trong nước liên quan Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Những tồn tại cần giải quyết

Error! Bookmark not defined.

1.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Địa vật lý lỗ khoan

Error! Bookmark not defined.

1.2.2. Phương pháp trường chuyển (TEM)

Error! Bookmark not defined.

1.2.3. Phương pháp khoan thăm dò lấy mẫu trầm tích nguyên dạng

Error! Bookmark not

defined.
1.2.4. Phương pháp chiết nước lỗ rỗng

Error! Bookmark not defined.

1.2.5. Phân tích thành phần hóa học nước lỗ rỗng

Error! Bookmark not defined.

1.2.6. Phân tích thành phần độ hạt trầm tích và thành phần khoáng vật sét Error! Bookmark not
defined.
1.2.7. Thí nghiệm cột thấm xác định hệ số thấm của trầm tích
1.2.8. Thí nghiệm xác định hệ số khuếch tán phân tử

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

1.2.9. Tổng hợp số liệu quan trắc thành phần hóa học nước dưới đất

Error! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH RỬA MẶN NƯỚC LỖ
RỖNG Error! Bookmark not defined.
2.1. Địa hình địa mạo

Error! Bookmark not defined.

2.2. Khí hậu Error! Bookmark not defined.
2.3. Điều kiện thủy văn, hải văn

Error! Bookmark not defined.

1


2.4. Đặc điểm địa chất Đệ tứ
2.4.1. Địa tầng

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

2.4.2. Lịch sử tiến hóa trầm tích Đệ Tứ trong mối quan hệ với dao động mực nước biển

Error!

Bookmark not defined.
2.4.3. Các tướng trầm tích biển tuổi Holocen vùng châu thổ Sông Hồng

Error! Bookmark not

defined.

2.5. Điều kiện địa chất thuỷ văn

Error! Bookmark not defined.

2.5.1. Các tầng chứa nước lỗ hổng

Error! Bookmark not defined.

2.5.2. Các trầm tích thấm nước yếu

Error! Bookmark not defined.

2.5.3. Mối liên hệ giữa tầng chứa nước Pleistocen với tầng trầm tích biển Holocen Error! Bookmark
not defined.

CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ MẶN NHẠT CỦA NƯỚC LỖ RỖNG TRONG
CÁC TRẦM TÍCH BIỂN HOLOCEN

Error! Bookmark not defined.

3.1. Thành phần hóa học của nƣớc lỗ rỗng Error! Bookmark not defined.

3.1.1. Thành phần hóa học nước lỗ rỗng ở vị trí LK Q88-VA

Error! Bookmark not defined.

3.1.2. Thành phần hóa học nước lỗ rỗng ở vị trí LK Q87-VA

Error! Bookmark not defined.

3.2. Kết quả đo địa vật lý lỗ khoan Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Vùng phân bố nước lỗ rỗng nhạt Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Vùng phân bố nước lỗ rỗng lợ

Error! Bookmark not defined.

3.2.3. Vùng phân bố nước lỗ rỗng mặn Error! Bookmark not defined.

3.3. Kết quả đo trƣờng chuyển (TEM)

Error! Bookmark not defined.

3.3.1. Tuyến nghiên cứu 1

Error! Bookmark not defined.

3.3.2. Tuyến nghiên cứu 2

Error! Bookmark not defined.

3.3.3. Tuyến nghiên cứu 3

Error! Bookmark not defined.

3.3.4. Tuyến nghiên cứu 4

Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 4: CƠ CHẾ RỬA MẶN CỦA NƯỚC LỖ RỖNG TRONG TRẦM TÍCH
BIỂN HOLOCEN

Error! Bookmark not defined.

4.1. Cơ sở lý thuyết về dịch chuyển vật chất trong môi trƣờng lỗ hổng

Error! Bookmark

not defined.
4.1.1. Dịch chuyển đối lưu (Advection)

Error! Bookmark not defined.

4.1.2. Phân tán (Dispersion) Error! Bookmark not defined.
4.1.3. Khuếch tán phân tử (Diffusion) Error! Bookmark not defined.
4.1.4. Phân dị trọng lực (Density flow) Error! Bookmark not defined.
4.1.5. Mô hình dịch chuyển vật chất có tính đến khối lượng riêng chất lỏng thay đổi Error! Bookmark
not defined.

2


4.2. Tính toán hệ số Rayleigh (Ra) xác định cơ chế rửa mặn của nƣớc lỗ rỗng

Error!

Bookmark not defined.
4.3. Ảnh hƣởng của thành phần thạch học trầm tích tới cơ chế rửa mặn

Error! Bookmark

not defined.
4.4. Xây dựng mô hình cơ chế rửa mặn nƣớc lỗ rỗng vùng CTSH Error! Bookmark not
defined.
4.4.1. Mục đích xây dựng mô hình
4.4.2. Mô hình khái niệm

Error! Bookmark not defined.

Error! Bookmark not defined.

4.4.3. Xây dựng mô hình số Error! Bookmark not defined.
4.4.4. Xác định một số thông số đầu vào của mô hình

Error! Bookmark not defined.

4.4.5. Kết quả mô hình rửa mặn

Error! Bookmark not defined.

4.4.6. Đánh giá kết quả mô hình số

Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 5: ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH RỬA MẶN CỦA NƯỚC LỖ RỖNG
TỚI TẦNG CHỨA NƯỚC PLEISTOCEN Error! Bookmark not defined.
5.1. Phân bố mặn nhạt NDĐ trong tầng chứa nƣớc Pleistocen

Error! Bookmark not

defined.
5.2. Ảnh hƣởng của các quá trình xâm nhập mặn tới TCN Pleistocen

Error! Bookmark

not defined.
5.2.1. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn thời kỳ biển tiến Flandrian Error! Bookmark not defined.
5.2.2. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn hiện đại tới tầng chứa nước Pleistocen

Error! Bookmark

not defined.

5.3. Ảnh hƣởng của quá trình rửa mặn NLR từ tầng sét biển Holocen tới tầng chứa nƣớc
Pleistocen

Error! Bookmark not defined.

5.3.1. Ảnh hưởng của NLR mặn trong trầm tích biển Holocen tới TCN qp Error! Bookmark not
defined.
5.3.2. Ảnh hưởng của quá trình rửa mặn NLR từ tầng sét biển Holocen tới tầng chứa nước Pleistocen
Error! Bookmark not defined.

5.4. Vai trò bảo vệ TCN Pleistocen của tầng sét biển tuổi Pleistocen muộn Error! Bookmark
not defined.
5.4.1. Ảnh hưởng của bề dày tầng sét biển tuổi Pleistocen muộn Error! Bookmark not defined.
5.4.2. Ảnh hưởng của thành phần thạch học của tầng sét tuổi Pleistocen muộn
not defined.

KẾT LUẬN

Error! Bookmark not defined.

KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined.

3

Error! Bookmark


CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

20

4

Error!


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BP: Trước hiện tại (Before Present)
CTSH: Châu thổ Sông Hồng
ĐCTV: Địa chất thủy văn
ĐVL: Điạ vâ ̣t lý
ĐVLLK: Địa vật lý lỗ khoan (Carota)
LK: Lỗ khoan
MNB: Mực nước biển
NCS: Nghiên cứu sinh
NDĐ: Nước dưới đấ t
NLR: Nước lỗ rỗng (chứa trong các tầng trầm tích hạt mịn)
qh: Tầ ng chứa nước Holocen
qp: Tầ ng chứa nước Pleistocen
TB-ĐN: Tây Bắc- Đông Nam
ĐB-TN: Đông Bắc-Tây Nam
TCN: Tầ ng chứa nước
TDS: Tổ ng hàm lươ ̣ng chấ t rắ n hoà tan (Total Dissolved Solids)
TEM: Phương pháp trường chuyển (Transient Electromagnetic Soundings)
TPHH: Thành phần hóa học
XNM: Xâm nhập mặn

5


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1. Giới hạn vùng nghiên cứu và vị trí các điểm khảo sát ............................11
Hình 1.1. Sơ đồ nghiên cứu .................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2. Thiết bị đo TEM và sơ đồ bố trí 1 điểm đo TEMError! Bookmark not defined.
Hình 1.3. Mô hình dòng xoáy cảm ứng thứ cấp. .. Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4. Công tác khoan lấy mẫu trầm tích nguyên dạngError! Bookmark not defined.

Hình 1.5. Thí nghiệm chiết nước lỗ rỗng .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 1.6. Thí nghiệm xác định hệ số thấm K của trầm tíchError! Bookmark not defined.

Hình 1.7. Thí nghiệm xác định hệ số khuếch tán và công tác chuẩn bị mẫuError! Bookmark

Hình 2.1. Sơ đồ xâm nhập mặn hệ thống cửa sông ven biển vùng CTSHError! Bookmark no
Hình 2.2. Dao động mực nước biển trong Pleistocen muộnError! Bookmark not defined.

Hình 2.3. Dao động mực nước biển trong Pleistocen muộn-HolocenError! Bookmark not de
Hình 2.4. Dao động mực nước biển trong HolocenError! Bookmark not defined.

Hình 2.5. Bản đồ tướng đá cổ địa lý thời kỳ Pleistocen muộn, phần muộnError! Bookmark n

Hình 2.6. Biến đổi vị trí đường bờ biển trong Holocen ở vùng CTSHError! Bookmark not d

Hình 2.7. Bản đồ tướng đá cổ địa lý vùng CTSH thời kỳ biển tiến cực đạiError! Bookmark

Hình 2.8. Mặt cắt đẳng tuổi trầm tích Holocen trên tuyến nghiên cứu 3Error! Bookmark no

Hình 2.9. Thiết đồ LK Q87-VA, Q88-VA và vị trí các mẫu thí nghiệmError! Bookmark not

Hình 2.10. Giản đồ nhiễu xạ tia X cho mẫu sét Q88-33.8m ở các điều kiện đoError! Bookm

Hình 2.11. Cột địa tầng tổng hợp trầm tích Đệ Tứ và các đơn vị ĐCTVError! Bookmark no

Hình 3.1. Biểu đồ Piper của các mẫu nước lỗ rỗng tại LK Q88-VAError! Bookmark not def

Hình 3.2. Biến đổi độ dẫn điện của tầng và TDS của NLR tại LK Q88-VAError! Bookmark
6

Hình 3.3. Biểu đồ Piper của các mẫu nước lỗ rỗng tại LK Q87-VAError! Bookmark not def

Hình 3.4. Biến đổi độ dẫn điện của tầng và TDS của NLR tại LK Q87-VAError! Bookmark

Hình 3.5. Đồ thị tương quan giữa TDS và độ dẫn điện của nước lỗ rỗngError! Bookmark no
Hình 3.6. Tài liệu địa vật lý lỗ khoan tại Q119b .... Error! Bookmark not defined.

Hình 3.7. Phân bố mặn nhạt nước lỗ rỗng trong trầm tích biển Holocen theoError! Bookmar
Hình 3.8. Tài liệu địa vật lý lỗ khoan tại Q87 và Q88Error! Bookmark not defined.
Hình 3.9. Tài liệu địa vật lý lỗ khoan Q109a ........... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.10. Sơ đồ các tuyến nghiên cứu và vị trí đo TEMError! Bookmark not defined.
Hình 3.11. Mặt cắt điện trở suất tuyến nghiên cứu 1Error! Bookmark not defined.
Hình 3.12. Mặt cắt điện trở suất tuyến nghiên cứu 2 và mặt cắt ĐCTV tương
ứng ............................................................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.13. Mặt cắt điện trở suất tuyến nghiên cứu 3 và mặt cắt ĐCTV tương
ứng ............................................................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.14. Mặt cắt điện trở suất tuyến nghiên cứu 4 và mặt cắt ĐCTV tương
ứng ............................................................................ Error! Bookmark not defined.

Hình 3.15. Bản đồ phân vùng mặn nhạt nước lỗ rỗng trong trầm tích biển HolocenError! Bookm
Hình 4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến phân tán dọcError! Bookmark not defined.
Hình 4.2. Nguyên nhân gây nên phân tán ngang .... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.3. Biến đổi nồng độ vật chất trong môi trường NDĐError! Bookmark not defined.

Hình 4.4. Hướng vận động của NDĐ trong các trầm tích bở rờiError! Bookmark not defin

Hình 4.5. Sơ đồ mô phỏng tầng sét Holocen và tầng chứa nước PleistocenError! Bookmark
Hình 4.6. Ảnh hưởng của sự dịch chuyển lòng sông tới sự phân bố các tướng trầm
tích .......................................................................................... Error! Bookmark not defined.

Hình 4.7. Các thông số đầu vào mô hình 1 chiều khảo sát tốc độ rửa mặn của NLRError! Book
7


Hình 4.8. Khảo sát ảnh hưởng của hệ số thấm K tới tốc độ rửa mặn nước lỗ
rỗng ........................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.9. Phân chia ô lưới mô hình 2 chiều .......... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.10. Mô phỏng mô hình 5 lớp ...................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.11. Biến đổi nồng độ Cl- của NLR trong tầng sét biển tuổi Pleistocen
muộn theo thời gian .................................................. Error! Bookmark not defined.

Hình 4.12. Đồ thị biến đổi độ dẫn điện theo thời gian của mẫu Q87-VA-33,9mError! Bookm

Hình 4.13. Đồ thị biến đổi độ dẫn điện ở bình nhận theo thời gianError! Bookmark not de

Hình 4.14. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 11-10 nghìn năm BPError! Bookmark n

Hình 4.15. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 10-9 nghìn năm BPError! Bookmark no

Hình 4.16. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 9-8 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.17. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 8-7 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.18. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 7-6 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.19. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 6-5 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.20. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 5-4 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.21. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 4-3 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.22. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 3-2 nghìn năm BPError! Bookmark not

Hình 4.23. Kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ 2-1 nghìn năm BPError! Bookmark not
Hình 4.24. Đối sánh kết quả mô hình rửa mặn NLR thời kỳ hiện tại với các kết
quả quan trắc ............................................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 5.1. Bản đồ phân bố mặn nhạt của NDĐ tầng chứa nước Pleistocen………Error!
Bookmark not defined.

Hình 5.2. Tài liệu địa vật lý lỗ khoan Q131………………………………………Error! Bookm

Hình 5.3. Biểu đồ Piper của các mẫu nước dưới đất tầng Pleistocen năm 2011…Error! Book
8


Hình 5.4. Biến đổi độ tổng khoáng hóa của NLR và độ dẫn điện của tầng...........Error! Book
Hình 5.5. Kết quả mô hình rửa mặn trương hợp trầm tích Holocen có thành
phần

sét

pha.........................................................................................................................Error! Bookma

Hình 5.6. Kết quả mô hình 2D trường hợp trầm tích Holocen có thành phần sét..Error! Boo

Hình 5.7. Kết quả đo ĐVLLK tại lỗ khoan VA1 và Q109a……………………..Error! Bookm

Hình 5.8. Bản đồ đẳng dày các trầm tích biển tuổi Pleistocen muộn…………….Error! Book
Hình 5.9. Khảo sát ảnh hưởng của bề dày tầng sét Pleistocene tới tốc độ rửa

Error! Bookmark not defined.

mặn….

Hình 5.10. Kết quả mô hình 2D trường hợp trầm tích biển tuổi Pleistocen muộnError! Boo
Hình 5.11. Mô hình 2 chiều khảo sát ảnh hưởng của thành phần thạch học 2 tầng

sét tới TCN Pleistocen.....................................................................................................Error! Boo

9


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Độ sâu các mẫu được xác định thành phần độ hạtError! Bookmark not defined.
Bảng 1.2. Vị trí các peak xác định khoáng vật sét .. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.1. Phần trăm tích lũy theo các cỡ hạt trầm tíchError!

Bookmark

not

defined.
Bảng 3.1. Phân bố các loại hình NLR theo độ sâu ở LK Q88-VA…..……………....Error!
Bookmark not defined.

Bảng 3.2. Phân bố các loại hình NLR theo độ sâu ở LK Q87-VA………………Error! Bookm

Bảng 3.3. Độ phát xạ gamma tự nhiên của một số loại trầm tích..........................Error! Bookm
Bảng 3.4. Khoảng phân chia các loại hình NLR theo giá trị điện trở suất và độ

dẫn

điện

của

tầng

tương

ĐVLLK……………………………………
Bảng

3.5.

Đặc

điểm

các

tầng

ứng

theo

kết

quả

Error! Bookmark not defined.
trầm

tích

tuyến

nghiên

cứu

Error! Bookmark not defined.

2.....................................

Bảng 3.6. Điện trở suất của các lớp trầm tích dọc tuyến nghiên cứu
Error! Bookmark not defined.

4……………

Bảng 4.1. Hệ số khuếch tán của các ion trong nước ở nhiệt độ 25oC.................... Error!
Bookmark not defined.

Bảng 4.2. Thông số sử dụng xác định hệ số Rayleigh của các mẫu trầm tích........Error! Book

Bảng 4.3. Hệ số Rayleigh của các mẫu trầm tích………………………………….Error! Book

Bảng 4.4. Hệ số thấm K của một số loại trầm tích...................................................Error! Boo

Bảng 4.5. Biến đổi mực nước biển theo thời gian .................................................Error! Book
Bảng 4.6. So sánh điều kiện khí hậu qua các thời kỳ so với điều kiện khí hậu hiện
Error! Bookmark not defined.

tại…

Bảng 4.7. Lượng bổ cập NDĐ giai đoạn từ 11 nghìn năm BP đến nay................Error! Bookm
10


Bảng 4.8. Thông số ĐCTV của các lớp trầm tích………………………………...Error! Bookm

Bảng 4.9: Bảng tổng hợp các thông số của mô hình 2 chiều……………………Error! Bookm

Bảng 4.10. Các thông số thiết bị và mẫu thí nghiệm thấm………………………Error! Bookm

Bảng 4.11. Các thông số của mẫu và thiết bị thí nghiệm xác định hệ số khuếch tánError! Bookm
Bảng 5.1. Độ tổng khoáng hóa của nước dưới đất tầng Pleistocen năm 2011
Bookmark not defined.

Error!

Bảng 5.2: Độ tổng khoáng hóa của NDĐ một số LK tầng Pleistocen năm 2011Error! Bookma

11


M U
1. V trớ vựng nghiờn cu

Vựng chõu th Sụng Hng (CTSH) l mt vựng rng ln nm quanh khu vc h lu sụng
Hng min Bc Viờt Nam. õy l vựng tng ụi bng phng bao ph bi cac trm tớch ờ t,
bao quanh vựng l cac gục cú tui c hn. Gii hn vựng nghiờn cu cựng s bụ trớ cac im
kho sat v tuyn o c th hiờn trờn hỡnh 1.
5 30

50

70

90

10

30

50

70

90

7

23

23

N

65

65

Q.1 Q.4
Q.7

45

Q.15

45

Q.36

Q.10
Hà NộI
Q.173 Q.56
Q.55

Q.34
Q.121

Q.58 Q.63

25

Q.38

Q.60

Q.69 Q.65
Q.66

BắC NINH

1

Q.120
Q.119
Q.127

HƯNG YÊN

85

Q.158
Q.155

Q.86
Q.82HàQ87
NAM

Chú giải

Q.165

Q.159

Q88

65

05

HảI PHòNG

4

Q.128

Q.168
Q.164

Q.131

Q.130

85

Q.145

2

25

Q.144

HảI DƯƠNG

Q119

05

3

Q.141
Q.143

Q.115

65

THáI BìNH

Các LK nghiên cứu

Q.108
Q109a
Q.109

Tuyên mô hình 2 chiêu
25

1

T uyên nghiên cứu số 1

45

Đô

NAM ĐINH

Q.92

VA1

ển

Điểm đo truờng chuyển (TEM)

Bi

45

ng

Các LK quan trắc Quốc gia

Q.110

25

Các trầm tich Đệ tứ

25km

Các trầm tich truớc Đệ tứ

22

22

05

05

5 30

50

70

90

10

30

50

70

90

7

Hỡnh 1. Gii han vựng nghiờn cu va v trớ cac im khao sat

2. Tớnh cp thit ca tai

Vựng CTSH l ni tp trung dõn c vi mt dõn sụ tớnh n 2014 lờn ti 983 ngi/km2
[32]. Mt dõn c ln kt hp vi cac hot ng kinh t nh nụng nghiờp, cụng nghiờp, dch
v v du lch nờn nhu cu s dng nc ca ton vựng rt ln. Bờn cnh ngun nc mt ch
yu cung cp cho hot ng nụng nghiờp thỡ nc di t (ND) úng mt vai trũ thit yu


khi nguồn nước mặt ngày càng bị nhiễm bẩn và trữ lượng biến động mạnh theo thời gian. Các
nghiên cứu gần đây cho thấy, tài nguyên NDĐ đang đứng trước thực trạng suy thoái cả về chất
lượng và trữ lượng [8, 27, 53, 54, 94]. Kết quả phân tích thành phần hóa học NDĐ của công
trình quan trắc quốc gia cũng như của một số nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng NDĐ bị mặn ở
nhiều nơi không những ở khu vực ven biển mà còn xảy ra ở các khu vực cách bờ biển hiện tại
lên tới 70km [8, 66, 94]. Nhiễm mặn NDĐ trong các TCN ở các khu vực ven biển có thể được
giải thích là do XNM từ biển, tuy nhiên ở các khu vực xa bờ biển hiện tại đặc biệt là trong TCN
Pleistocen – tầng chứa nước được hình thành trong thời kỳ biển thoái, thì nguyên nhân XNM
không thể giải thích được là do quá trình XNM hiện đại. Theo tài liệu quan trắc mặn nhạt trên
các cửa sông, vị trí của lưỡi mặn ăn sâu vào lục địa biến đổi từ 20km đến 40 km [93, 17, 25, 79]
do vậy không thể là nguyên nhân gây nên XNM cho NDĐ ở vị trí cách bờ biển lên tới 70km.
Nghiên cứu tổng quan các công trình nghiên cứu trong nước cho thấy XNM hiện đại trong các
TCN đã được một số nhà khoa học đề cập đến, tuy nhiên nguồn gốc nhiễm mặn của các TCN
đặc biệt là ở các vị trí sâu trong lục địa đòi hỏi cần có các nghiên cứu sâu, đầy đủ và toàn diện
hơn.

Trên cơ sở nghiên cứu lịch sử phát triển địa chất Đệ tứ các vùng châu thổ tương tự
trên thế giới cho thấy NDĐ bị nhiễm mặn có nguồn gốc từ các tầng sét biển hình thành
trong các đợt biển tiến, khi biển rút đi nước mặn từ tầng trầm tích biển này di chuyển vào
các TCN liền kề và làm nhiễm mặn cho các TCN đó. Ở vùng CTSH, quá trình hình
thành nên các tầng trầm tích cũng chịu sự chi phối của dao động mực nước biển. Các
thời kỳ biển tiến làm đường bờ dịch chuyển sâu vào trong lục địa hình thành nên các
tầng trầm tích biển, phủ lên trên các trầm tích hạt thô chứa nước hình thành vào các thời
kỳ biển thoái. Có lẽ đó chính là nguyên nhân gây nên hiện tượng nhiễm mặn cho NDĐ ở

các vị trí sâu trong lục địa ở CTSH tương tự như ở các châu thổ khác trên thế giới.
Nghiên cứu này ở vùng CTSH hiện chưa có công trình nghiên cứu nào đề cập tới. Chính
vì vậy, luận án đi vào nghiên cứu “Cơ chế rửa mặn của nước trong các tướng trầm tích
biển tuổi Đệ Tứ khu vực CTSH” để làm sáng tỏ phân bố mặn nhạt của NLR chứa trong
tầng sét biển, cơ chế rửa mặn của NLR và ảnh hưởng của chúng tới NDĐ trong tầng
chứa nước Pleistocen.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là nước lỗ rỗng chứa trong trầm tích biển tuổi Holocen vùng châu
thổ Sông Hồng.
Theo tiêu đề của luận án đưa ra, đối tượng nghiên cứu là nước lỗ rỗng chứa trong các trầm
tích biển tuổi Đệ tứ ở khu vực CTSH. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện luận án, trên cơ sở các
tài liệu tổng hợp được từ các công trình nghiên cứu trước đây và các số liệu nghiên cứu của luận
án đã chỉ ra rằng, các trầm tích biển hình thành trong các thời kỳ biển tiến trong Pleistocen đã


trải qua thời gian dài rửa mặn (từ 60 nghìn năm tới hàng triệu năm) dẫn đến nước lỗ rỗng trong
các trầm tích biển này đã bị rửa mặn. Kết quả mô hình 1 chiều kết hợp với các kết quả đo ĐVL
cho thấy NLR chứa trong các trầm tích biển tuổi Pleistocen muộn là nước nhạt. Trong khi đó, kết
quả mô hình 1 chiều, các kết quả đo ĐVL, kết quả phân tích TPHH của NLR cho thấy các trầm
tích biển hình thành vào thời kỳ biển tiến Holocen vẫn còn chứa nước mặn tàn dư. Điều đó có
thể được lý giải là do NLR chứa trong các trầm tích biển Holocen mới trải qua thời gian rửa mặn
ngắn (<11 nghìn năm) nên nước mặn chưa bị rửa mặn hoàn toàn. Chính vì vậy, để các số liệu đo
đạc và phân tích có tính xác thực cũng như các kết quả nghiên cứu có ý nghĩa, luận án chỉ tập
trung vào đối tượng nghiên cứu là các trầm tích biển Holocen ở khu vực CTSH.

4. Mục tiêu nghiên cứu
- Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố mặn nhạt của NLR trong trầm tích biển Holocen.
- Làm sáng tỏ các cơ chế rửa mặn của NLR trong trầm tích biển Holocen.
- Đánh giá ảnh hưởng của quá trình rửa mặn NLR trong trầm tích biển Holocen tới TCN
Pleistocen.

5. Nhiệm vụ thực hiện
- Tổng quan các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước và đưa ra hệ phương pháp nghiên cứu
phù hợp.
- Nghiên cứu lịch sử tiến hóa các trầm tích Đệ tứ trong mối tương quan với dao động MNB,
đặc điểm phân bố mặn nhạt của NDĐ trong tầng chứa nước Pleistocen để định hướng các tuyến
và điểm nghiên cứu thích hợp.
- Đo trường chuyển (TEM) dọc theo 4 tuyến nghiên cứu và đo địa vật lý lỗ khoan (ĐVLLK)
trong 38 lỗ khoan thuộc mạng quan trắc Quốc gia để thành lập bản đồ phân vùng mặn nhạt NLR
trong tầng trầm tích biển Holocen.

- Tiến hành khoan 2 LK gần các LK Q87 và Q88 (2 LK thuộc mạng quan trắc Quốc
gia) tới hết tầng trầm tích hạt mịn để lấy mẫu trầm tích nguyên dạng. Các mẫu trầm tích
nguyên dạng được tiến hành chiết NLR, phân tích độ hạt, xác định thành phần khoáng
vật sét, xác định hệ số khuếch tán, xác định hệ số thấm của trầm tích để làm thông số đầu
vào của mô hình dịch chuyển vật chất.
- Các mẫu NLR được chiết từ các mẫu trầm tích nguyên dạng được tiến hành đo độ dẫn
điện, phân tích hàm lượng các ion chính và độ tổng khoáng hóa. Kết quả đo độ dẫn điện
dùng để xác định mức độ mặn nhạt của NLR, đối sánh với kết quả của các phương pháp
ĐVLLK đồng thời xây dựng mối tương quan giữa độ dẫn điện và độ tổng khoáng hóa


của NLR cũng như mối tương quan giữa độ dẫn điện của tầng và độ tổng khoáng hóa của
NLR.
- Xây dựng mô hình 1 chiều mô phỏng quá trình rửa mặn của NLR trong tầng sét biển
theo thời gian. Kết quả của mô hình 1 chiều đã làm sáng tỏ ảnh hưởng của thời gian rửa
mặn NLR tới phân bố mặn nhạt của NLR trong các tầng sét biển: NLR trong các trầm
tích biển được hình thành từ thời kỳ Pleistocen muộn trở về trước đã bị rửa mặn hoàn
toàn, trong khi NLR trong tầng sét biển Holocen vẫn còn chứa nước mặn tàn dư.
- Xây dựng mô hình 2 chiều mô phỏng lịch sử tiến hóa các trầm tích Holocen trong mối
quan hệ với dao động MNB và quá trình rửa mặn NLR trong các tầng trầm tích đó theo

thời gian. Mô hình 2 chiều sẽ được xây dựng cho tuyến nghiên cứu 3 kéo dài theo
phương từ Hà Nội tới Nam Định (dọc theo thung lũng cắt xẻ phía nam sông Hồng). Trên
cơ sở kết quả mô hình 1 chiều, mô hình 2 chiều, kết quả tính toán hệ số Rayleigh để xác
định các cơ chế rửa mặn NLR trong các trầm tích biển Holocen.
- Xây dựng các bản đồ phân vùng mặn nhạt NLR trong trầm tích biển Holocen, bản đồ
phân vùng mặn nhạt của NDĐ trong TCN Pleistocen, bản đồ đẳng dày các trầm tích biển
tuổi Pleistocen muộn, bản đồ đẳng dày các trầm tích biển Holocen, chỉnh lý mô hình số 2
chiều để đánh giá ảnh hưởng của các tầng sét biển tuổi Holocen và Pleistocen muộn tới
TCN Pleistocen.
6. Các phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây.
- Tổng hợp các tài liệu liên quan gồm các tài liệu địa chất, ĐCTV, ĐVL, các số liệu phân tích
thành phần hóa học NDĐ, các báo cáo của các công trình nghiên cứu ở các khu vực khác nhau.
- Các phương pháp ĐVL gồm phương pháp TEM và phương pháp ĐVLLK để đánh giá mức độ
mặn nhạt của NLR trong các tầng trầm tích.
- Phương pháp cột thấm xác định hệ số thấm của trầm tích và phương pháp xác định hệ số khuếch
tán để làm thông số đầu vào cho mô hình dịch chuyển vật chất.
- Xác định thành phần độ hạt, thành phần khoáng vật của trầm tích nhằm luận giải môi trường thành
tạo trầm tích.
- Phân tích thành phần hóa học của NDĐ và NLR gồm các đại nguyên tố, độ tổng khoáng hóa, độ
dẫn điện.
- Phương pháp mô hình : Mô hình SEAWAT mô phỏng sự d ịch chuyển vật chất có tính đến khối
lượng riêng chất lỏng thay đổi mà cụ thể ở đây là sự di chuyển của ion Cl - từ tầng trầm tích biển
Holocen cũng như sự dịch chuyển vâ ̣t chấ t trong các tầng chứa nước.

7. Cơ sở tài liệu của luận án


Luận án được hoàn thành dựa trên các nguồn tài liệu như sau:
* Các tài liệu thu thập

- Các báo cáo thành lập bản đồ địa chất, địa chất thủy văn; báo cáo thăm dò tỉ mỉ NDĐ của
nhiều tác giả cho các vùng khác nhau trên toàn CTSH [2, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 16, 28].
- Các luận án tiến sĩ có hướng nghiên cứu liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận án
[8, 17, 25, 27, 30].
- Các bài báo và báo cáo của các công trình nghiên cứu đã công bố trong và ngoài nước
liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận án.
* Các tài liệu nghiên cứu của luận án
Các tài liệu nghiên cứu của luận án được thống kê trong bảng dưới đây:
STT

Số liệu

Đơn vị

Số lƣợng

Nơi thực hiện

1

Địa vật lý lỗ khoan

Điểm đo

38

CTSH

2

TEM

Điểm đo

210

CTSH

3

Khoan địa tầng

Lỗ khoan

2

Hà Nam

Mẫu

16

Mẫu

8

Mẫu

40

Mẫu

10

Phân tích
4

thành phần độ hạt
Phân tích

5

thành phần khoáng vật sét
Phân tích

6

thành phần hóa học NLR
Phân tích thành phần hóa

7

học NDĐ tầng Pleistocen

8

Thí nghiệm cột thấm

Mẫu

6

9

Thí nghiệm khuếch tán

Mẫu

6

GEUSĐan Mạch
GEUSĐan Mạch
GEUSĐan Mạch
GEUSĐan Mạch
GEUSĐan Mạch
GEUSĐan Mạch

(Ghi chú: GEUS- Cục Địa chất Đan Mạch)

8. Luận điểm bảo vệ
1. Các trầm tích biển Holocen hình thành trong thời kỳ biển tiến Flandrian ở vùng CTSH
vẫn còn chứa nước mặn tàn dư với độ tổng khoáng hóa TDS tăng dần theo hướng từ lục


địa ra biển. Vùng nước mặn (TDS > 3g/l) chiếm phần lớn diện tích, phân bố tập trung ở
khu vực 2 thung lũng cắt xẻ và ở vùng ven biển CTSH. Vùng nước lợ (1TDS 3g/l)
phân bố với diện tích nhỏ, nối tiếp với vùng nước mặn về phía lục địa. Vùng nước nhạt
(TDS<1g/l) chỉ tập trung thành khoảnh nhỏ ở khu vực phía nam Hà Nội.
2. Nước lỗ rỗng chứa trong tầng sét biển Holocen (với hệ số Rayleigh Ra40) bị rửa

mặn theo cơ chế khuếch tán phân tử, nước lỗ rỗng chứa trong các trầm tích cát mịn pha
sét hoặc sét pha cát (với hệ số Rayleigh Ra >40) bị rửa mặn theo cơ chế dịch chuyển vật
chất do phân dị trọng lực.
9. Những điểm mới của luận án
- Luận án đã đi sâu vào đánh giá ảnh hưởng của các thời kỳ biển tiến và biển thoái trong
Đệ tứ xảy ra từ 80 nghìn năm BP tới sự phân bố mặn nhạt của nước dưới đất cũng như
nước lỗ rỗng ở vùng CTSH.
- Tổ hợp các phương pháp nghiên cứu đã được sử dụng để đánh giá hiện trạng mặn nhạt
cũng như cơ chế rửa mặn của nước lỗ rỗng chứa trong các trầm tích biển có thành phần
chủ yếu là sét, sét pha bột cát.
- Đã đánh giá được những ảnh hưởng của thời kỳ biển tiến Flandrian cũng như của tầng
sét biển Holocen tới tầng chứa nước Pleistocen.
10. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu phân bố mặn nhạt của NLR trong các trầm tích biển Holocen góp
phần giải thích sự ảnh hưởng của thời kỳ biển tiến Flandrian tới quy luật phân bố các
trầm tích biển Holocen ở khu vực CTSH.
2. Nghiên cứu cơ chế rửa mặn của NLR và những ảnh hưởng của chúng tới tầng chứa
nước Pleistocen lý giải cho nguồn gốc nhiễm mặn của NDĐ và quy luật phân bố mặn
nhạt của NDĐ trong TCN Pleistocen.
 Ý nghĩa thực tiễn

Giải quyết được những mục đích đặt ra của luận án làm cơ sở định hướng cho việc tìm
kiếm thăm dò, khai thác sử dụng nước dưới đất một cách hiệu quả góp phần bảo vệ nguồn
tài nguyên nước dưới đất ở khu vực CTSH.


11. Cấu trúc luận án
Luận án gồm 155 trang đánh máy, 69 hình vẽ và 23 bảng biểu. Cấu trúc của luận án gồm 5

chương không kể phần mở đầu, kết luận và kiến nghị.
Chương 1. Tổng quan về các công trình và các phương pháp nghiên cứu cơ chế rửa mặn nước lỗ
rỗng.
Chương 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa mặn nước lỗ rỗng
Chương 3. Hiện trạng phân bố mặn nhạt của nước lỗ rỗng trong trầm tích biển tuổi Holocen.
Chương 4. Cơ chế rửa mặn của nước lỗ rỗng trong trầm tích biển tuổi Holocen.
Chương 5. Ảnh hưởng của quá trình rửa mặn nước lỗ rỗng tới tầng chứa nước Pleistocen.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ RỬA MẶN NƯỚC LỖ RỖNG
Chương 1 trình bày tổng quan về các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có nội
dung liên quan đến cơ chế rửa mặn NLR. Từ kết quả nghiên cứu tổng quan, tác giả sẽ rút ra những
vấn đề còn tồn tại để từ đó đưa ra nội dung và hệ phương pháp nghiên cứu phù hợp. Khái niệm
”nước lỗ rỗng” với thuật ngữ tiếng Anh là porewater được các nhà khoa học định nghĩa là ” nước
chứa trong các lỗ rỗng giữa các hạt trầm tích”. Trong luận án này, khái niệm nước lỗ rỗng được
sử dụng để chỉ nước chứa trong các trầm tích hạt mịn như sét, sét pha. Thuật ngữ nước lỗ rỗng
luôn được sử dụng kết hợp với các thuật ngữ chỉ thành phần trầm tích tương ứng chứa chúng như
nước lỗ rỗng trong tầng sét, nước lỗ rỗng trong sét pha cát…
Trong khi đó, khái niệm ”nước dưới đất” được đề cập trong luận án này là để chỉ nước chứa
trong tầng chứa nước Holocen và Pleistocen.

Tổng quan các công trình nghiên cứu
Nghiên cứu về XNM nước dưới đất nói chung và XNM cổ nói riêng đã được các nhà khoa
học khảo sát và nghiên cứu nhiều nơi trên thế giới [40, 41, 44, 48, 47, 52, 55, 58, 59, 62, 68, 70,
81, 82, 83, 97, 98...]. Trong giới hạn nội dung nghiên cứu, luận án đi sâu vào nghiên cứu tổng
quan các công trình nghiên cứu về nước mặn tàn dư nói chung và rửa mặn nước mặn tàn dư nói
riêng trên thế giới và các công trình nghiên cứu có nội dung liên quan ở Việt Nam.

Các công trình nghiên cứu trên thế giới về rửa mặn nước

lỗ rỗng
Các công trình nghiên cứu trên thế giới liên quan đến XNM cho thấy rằng, việc khai thác
nước ở các khu vực ven biển thường kéo theo nguy cơ XNM cho NDĐ trong các TCN. Bên
cạnh đó, cũng có nhiều công trình còn chỉ ra rằng nước mặn tàn dư (nước mặn cổ) được tìm thấy
trong các tầng trầm tích biển được hình thành vào các thời kỳ biển tiến trước đây cũng là nguồn
gây nhiễm mặn cho các TCN xung quanh. Nước mặn tàn dư ở đây là phần nước biển còn lại
chứa trong các lỗ rỗng sau khi đã trải qua quá trình rửa mặn theo thời gian. Chính vì vậy,
NDĐ ở rất nhiều khu vực sâu trong lục địa vẫn bị nhiễm mặn, các nhà nghiên cứu gọi đó là xâm
nhậm mặn cổ (Paleo- saltwater intrusion).
Các công trình nghiên cứu tiêu biểu về rửa mặn nước mặn tàn dư trên thế giới phải kể đến
gồm các công trình nghiên cứu ở Ixaren [37], Hà Lan [47], Úc [84], Ai Cập (Geirnaert &
Laeven 1992), Pakistan (Qadir 1998), Suriname [60], Hy Lạp [70], Tây Ba Nha [73], Nhật Bản
[62], Ý [43], Hàn Quốc (Lee 2008), Togo [33], Đức (Magri 2009), Trung Quốc [52, 97], Bỉ
[34], Châu Âu [55]...
Theo tác giả Arie Issar (1981), tốc độ rửa mặn NLR đóng vai trò quan trọng tới phân bố
nước mặn tàn dư trong các TCN ở Ixraen. Tài liệu phân tích TPHH của NDĐ ở đây minh chứng
rằng NDĐ có nguồn gốc tàn dư từ nước biển, tuy nhiên quá trình rửa mặn do nước mưa đã làm


nhạt hóa TCN. Trong công trình này, tác giả kết hợp sử dụng tài liệu hóa học NDĐ, đồng vị bền
và nghiên cứu cấu trúc địa chất TCN để minh chứng cho sự có mặt của nước mặn tàn dư trong
các TCN.
Groen & nnk (2000) đã sử dụng phương pháp đồng vị 37Cl và mô hình khuếch tán để chứng
minh nguồn gốc XNM của NDĐ ở vùng ven biển Suriname là do các tầng trầm tích chứa nước
mặn tàn dư. Kết quả cho thấy rằng XNM NDĐ trong các trầm tích Đệ Tam xảy ra không phải là
do XNM hiện đại mà là do quá trình rửa mặn từ tầng sét biển tuổi Holocen bên trên và tầng trầm
tích tuổi Kreta bên dưới gây ra. Trong công trình này, các tác giả đã xây dựng mô hình 1 chiều
trong khoảng thời gian 6000-4000 năm và 500-10000 năm cho khu vực cách bờ biển tương ứng
20km và 3km - là thời kỳ chịu ảnh hưởng của biển tiến toàn cầu. Kết quả mô hình, tài liệu hóa học
NDĐ và tài liệu đồng vị clo cho thấy TCN ở giữa chịu ảnh hưởng của quá trình khuếch tán muối

từ cả 2 tầng trầm tích bên trên và bên dưới.
Lambrakis & Kallergis (2001) đã nghiên cứu về quá trình trao đổi ion và thời gian rửa mặn
dưới điều kiện tự nhiên cho 3 TCN khu vực ven biển ở Hy Lạp. Mô hình rửa mặn cho các TCN
sử dụng chương trình PHREEQE và PHREEQM có tính đến ảnh hưởng của quá trình khai thác
nước. Kết quả cho thấy rằng tốc độ rửa mặn TCN phụ thuộc vào khả năng trao đổi ion của trầm
tích chứa nước và tốc độ khai thác nước. Khai thác nước làm suy giảm mực nước kéo theo quá
trình XNM từ biển vào dẫn đến làm chậm quá trình rửa mặn.
Hiroshiro & nnk (2006) đã đưa ra lý giải cho nguồn gốc của nước mặn trong các TCN ở
vùng biển Motooka (Nhật Bản) dựa trên kết quả nghiên cứu thủy địa hóa. Số liệu về độ dẫn
điện của nước, thế oxy hóa khử, đồng vị bền 2H, 18O, đồng vị phóng xạ 3H và tài liệu định tuổi
14
C cho mẫu vỏ sinh vật thu được ở độ sâu 2m cho thấy rằng tuổi của tầng trầm tích này vào
khoảng 2000 năm. Nghiên cứu cho thấy TCN này nằm dưới mực đáy biển hiện tại và tầng
nước mặn ở bên dưới chưa pha trộn với tầng nước nhạt bên trên. Tầng nước mặn bên dưới này
được xác định là nước mặn tàn dư chứ không phải là do quá trình XNM hiện đại gây nên mặc
dù NDĐ được khai thác với lưu lượng rất lớn.
Bruno Capaccioni & nnk (2005) đã nghiên cứu cả 2 quá trình XNM hiện đại và quá trình rửa
mặn xảy ra cho các TCN ở đồng bằng Catania (Ý). Các kết quả phân tích TPHH của NDĐ cho
thấy rằng sự thay đổi MNB địa phương xảy ra trong vài thế kỷ trước đã ảnh hưởng đến quá trình
đạt trạng thái cân bằng của các ion có khả năng trao đổi ion trong cả TCN sâu và nông. Ngoài
ra, quá trình rửa mặn đang xảy ra ở TCN sâu cách bờ biển >500m với diện hẹp hơn so với tầng
nông bởi khả năng tiếp cận nguồn nước nhạt là thấp hơn so với tầng nông. Ở tầng nông, loại
hình nước biến đổi từ NaCl thành NaHCO3 và hàm lượng muối giảm trong khi ở TCN sâu hàm
lượng muối giảm rất chậm. Tác giả cũng nhấn mạnh vai trò của nguồn nước mưa được cấp từ bề
mặt có vai trò quan trọng thúc đẩy quá trình rửa mặn xảy ra nhanh hơn.
Gossel & nnk (2010) đã sử dụng phương pháp mô hình để nghiên cứu quá trình rửa mặn
nước biển cổ chứa trong các tầng trầm tích ở vùng Nubian. Trong công trình này tác giả sử
dụng phần mềm FEFLOW để xây dựng mô hình dòng chảy kết hợp dịch chuyển vật chất trong
khoảng thời gian 140 nghìn năm. Trong mô hình dịch chuyển vật chất tác giả có tính đến quá

trình phân tán, khuếch tán đồng thời cũng đề cập đến sự khác biệt về khối lượng riêng giữa
nước mặn và nước nhạt.

Beekman & nnk (2011) đã xây dựng mô hình 1 chiều cho mẫu nguyên
dạng lấy từ lõi khoan bên dưới hồ nước ngọt Marken ở Hà Lan. Mô hình mô
phỏng quá TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Văn Đức Chương (1991), “Cấu trúc móng trước Kainozoi của vùng trũng Hà Nội”, Tạp chí
Địa chất, số 202 - 203, tr 11 – 16.
2. Nguyễn Văn Đản (1995), “Báo cáo kết quả thành lập mạng lưới quan trắc vùng đồng bằng
Bắc Bộ”, Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
3. Nguyễn Văn Đản (2000), “Báo cáo kết quả quan trắc nước dưới đất vùng đồng bằng Bắc
Bộ”, Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
4. Nguyễn Văn Đản (2009), “Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp các phương pháp ĐCTV, địa vật lý,
mô hình số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc TCN nhạt dải ven
biển Nam Định”, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học hpát triển công nghệ cấp bộ, Bộ
Tài nguyên và Môi Trường.
5. Nguyễn Văn Độ (1994), “Báo cáo lập bản đồ ĐCTV vùng Ninh Bình tỷ lệ 1/50000”, Lưu
trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
6. Nguyễn Văn Độ (1996), “Báo cáo lập bản đồ ĐCTV vùng Nam Định tỷ lệ 1/50000”, Lưu
trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
7. Nguyễn Văn Độ (2005), “Báo cáo đo vẽ lập bản đồ địa chất, bản đồ ĐCTV và bản đồ địa
chất công trình vùng Hưng Yên, Phủ Lý tỷ lệ 1/50000”, Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản
Việt Nam.
8. Nguyễn Thị Hạ (2010), “Báo cáo kết quả quan trắc nước dưới đất vùng đồng bằng Bắc Bộ”,
Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

9. Nguyễn Thị Hạ (2005), ”Sự hình thành TPHH NDĐ trong trầm tích Đệ Tứ vùng đồng
bằng Bắc Bộ và ý nghĩa của nó đối với cung cấp nước”, Luận án Tiến sĩ Địa chất, Thư

viện Quốc gia Hà Nội, 159 trang.
10. Hoàng Văn Hoan (2014), “Cơ chế xâm nhập mặn nước dưới đất vùng Nam Định”,
Luận án Tiến sĩ Địa chất, Thư viện Quốc gia Hà Nội.
11. Lại Đức Hùng (1996), “Báo cáo lập bản đồ địa chất thủy văn vùng Thái Bình tỉ lệ
1/50000”, Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
12. Doãn Đình Lâm (2003), “Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocen CTSH”, Luận án Tiến
sĩ Địa chất, Thư viện Quốc gia Hà Nội, 129 trang.


13. Doãn Đình Lâm (2004), ”Sự hình thành và tiến hóa thung lũng cắt xẻ Đệ Tứ muộn
CTSH”, Tạp chí Dầu khí, số 7, trang 9-18.
14. Doãn Đình Lâm (2005), ”Đặc điểm tướng trầm tích Holocen CTSH”, Tạp chí Khoa
học và Công nghệ biển, tập 5, số 4, trang 25-45.
15. Doãn Đình Lâm, W.E.Boyd (2001), ”Một số dẫn liệu về MNB trong Pleistocen
muộn-Holocen vùng Hạ Long và Ninh Bình”, Tạp chí các Khoa học về trái đất, số 1,
trang 86-91.
16. Trần Minh (1993), ”Báo cáo thành lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ 1/50000 vùng
Hà Nội”, Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.
17. Phạm Qúy Nhân (2000), ”Sự hình thành và trữ lượng NDĐ các trầm tích Đệ Tứ
CTSH và ý nghĩa của nó trong nền kinh tế quốc dân”, Luận án Tiến sĩ Địa chất, Thư
viện Quốc Gia Hà Nội, 126 trang.
18. Phạm Quý Nhân & nnk (2008), “Báo cáo thăm dò NDĐ khu công nghiệp Thăng
Long II công suất 21000m3/ng”, Lưu trữ Cục Quản lý Tài nguyên nước.
19. Nguyễn Kim Ngọc (1983), ”Đặc điểm thủy địa hóa và sự hình thành TPHH của NDĐ
trong các trầm tích Đệ Tứ vùng đồng bằng Bắc bộ”. Tập san Địa chất, số 160.
20. Nguyễn Kim Ngọc (1988), ”Nghiên cứu thủy địa hóa các đồng bằng”. Thông tin
khoa học kỹ thuật Địa chất, số 4 và 5.
21. Trần Nghi, nnk (2004), ”Lịch sử phát triển các thành tạo địa chất Holocen vùng
Hưng Yên - Phủ Lý trong mối quan hệ với pha biển tiến Flandrian trong khu vực
CTSH”, Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất. No4, 2004, T.26.

22. Trần Nghi, Ngô Quang Toàn (1991). "Đặc điểm các chu kỳ trầm tích và lịch sử tiến
hóa địa chất Đệ Tứ của đồng bằng Sông Hồng”, Tạp chí Địa chất số 206-207.
23. Trần Nghi (2012), ”Giáo trình Trầm tích học”, Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội.
24. Đặng Hữu Ơn (1996), ”Dự báo trữ lượng khai thác và khả năng XNM của nước mặn
đến công trình khai thác Mỹ Xuân (Bà Rịa-Vũng Tàu)”, Báo cáo tại hội nghị khoa học
lần thứ 12, Trường ĐH Mỏ Địa chất: 200-203, Hà Nội.
25. Phạm Quang Sơn (2004), “Nghiên cứu sự phát triển vùng ven biển cửa sông Hồngsông Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)
phục vụ khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ”, Luận án Tiến sĩ Địa lý, Thư viện Quốc Gia
Hà Nội, 155 trang.
26. Đỗ Trọng Sự, Nguyễn Kim Ngọc (1982-1985), “Điều kiện ĐCTV-ĐCCT vùng
ĐBBB”, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước 44-04-01-02.