LUẬN ÁN LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGÔ THỊ KIM CHI

LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ
KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội - Năm 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGÔ THỊ KIM CHI

LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ
KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG

Ngành: Địa chất học
Mã số: 9440201

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Hoàng Văn Long
2. PGS.TS Mai Văn Lạc

Hà Nội - Năm 2018

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án

Ngô Thị Kim Chi


ii

LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến
PGS.TS Hoàng Văn Long và PGS.TS Mai Văn Lạc - hai người thầy đã tận
tình hướng dẫn nghiên cứu sinh trong suốt quá trình làm luận án tiến sỹ.
Để hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sự giúp đỡ của
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Sau đại học, Khoa Khoa học và Kỹ
thuật Địa chất, Bộ môn Địa chất, Bộ môn Địa chất biển, Trung tâm Thí
nghiệm Công nghệ cao. Ngoài ra, nghiên cứu sinh cũng nhận được sự hỗ trợ
của Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Môi trường biển, Phòng thí nghiệm
Trường Đại học Birbek London (Vương quốc Anh), Phòng thí nghiệm trọng
điểm, Trường Đại học Đồng Tế (Trung Quốc), đề tài cấp Nhà nước mã số
BĐKH.42, cấp Bộ mã số B2015-02-24. Nhiều ý kiến đóng góp của các nhà
khoa học GS.TSKH Đặng Văn Bát, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, GS.TS Trần
Thanh Hải, PGS.TS Ngô Xuân Thành, PGS.TS Bùi Hoàng Bắc, TS Đỗ Văn
Nhuận, TS Ngô Văn Liêm, TS Nguyễn Xuân Nam, TS Hoàng Ngô Tự Do…

cùng sự giúp đỡ của các đồng nghiệp Ths Nguyễn Hữu Hiệp, Ths Nguyễn
Minh Quyền, KS Đào Văn Nghiêm, Ths Phan Văn Bình và sự giúp đỡ, động
viên của bạn bè, đồng nghiệp khác trong khoa. Nghiên cứu sinh xin chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.
Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những
người thân trong gia đình: bố mẹ, chồng cùng các con đã động viên, giúp đỡ
về tinh thần, vật chất trong suốt quá trình nghiên cứu của mình.


iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vii
DANH MỤC ẢNH ........................................................................................ viii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... xi
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................... 9
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ......................................................................... 9
1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................ 9
1.1.2. Đặc điểm tự nhiên ........................................................................... 10
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ...................................................... 13
1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975 .............................................................. 13
1.2.2. Giai đoạn sau 1975 ......................................................................... 15
1.3. Đặc điểm địa chất.................................................................................. 20
1.3.1. Địa tầng ........................................................................................... 20

1.3.2. Magma ............................................................................................ 37
1.3.3. Kiến tạo ........................................................................................... 40
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 45
2.1. Cơ sở khoa học...................................................................................... 45
2.1.1. Một số thuật ngữ ............................................................................. 45
2.1.2. Khái quát về tiến hóa địa chất đới bờ ............................................. 46
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................... 48


iv

2.2.1. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý số liệu .......................................... 48
2.2.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ....................................................... 48
2.2.3. Nhóm các phƣơng pháp trong phòng thí nghiệm ........................... 49
CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM CÁC TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI
BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG......................................................... 62
3.1. Trầm tích Holocen sớm - giữa .............................................................. 65
3.1.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen
sớm - giữa ................................................................................................. 65
3.1.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen sớm - giữa ...... 68
3.2. Trầm tích Holocen muộn ...................................................................... 79
3.2.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen
muộn.......................................................................................................... 79
3.2.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen muộn............... 82
3.3. Đặc điểm thành phần Foram ................................................................. 90
3.3.1. Kết quả phân tích Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên
cứu ............................................................................................................. 91
3.3.2. Hệ thống phân loại Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên
cứu ............................................................................................................. 93
CHƢƠNG 4. TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI BỜ

THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG ............................................................. 108
4.1. Tiến hóa kiến tạo - cổ địa mạo ............................................................ 108
4.2. Tiến hóa trầm tích ............................................................................... 111
4.2.1. Tiến hóa nguồn gốc vật liệu trầm tích dựa trên kết quả phân tích
tuổi U - Pb ............................................................................................... 111
4.2.2. Tiến hóa trầm tích dựa trên kết quả phân tích đồng vị oxy .......... 118
4.3. Lịch sử phát triển địa chất Holocen vùng biển ven bờ Thừa Thiên - Huế
- Đà Nẵng ................................................................................................... 121


v

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 129
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ............. 133
CÁC BÀI BÁO CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN................ 133
CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................... 134
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 135


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BA: Bản ảnh
ĐB - TN: Đông Bắc - Tây Nam
Foram: Foraminifera
KHCN: Khoa học công nghệ
KVNC: Khu vực nghiên cứu
LA - ICPMS: Laser Ablation inductively couple plasma mass
spectrometry, máy phân tích tuổi U - Pb
LK.ĐL: Lỗ khoan Điền Lộc

LK.LC: Lỗ khoan Lăng Cô
LK.PD: Lỗ khoan Phú Diên
NCS: Nghiên cứu sinh
nnk: nhiều ngƣời khác
SEM: Scaning Electron Microscope
TB - ĐN: Tây Bắc - Đông Nam
tr. năm: triệu năm


vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Giới hạn tọa độ KVNC ................................................................... 10
Bảng 2.1. Thang phân cấp độ hạt trầm tích vụn cơ học theo Wentworth ...... 50
Bảng 2.2. Bảng phân cấp các thông số vật lý trầm tích Rukhin . ................... 51
Bảng 2.3. Danh sách các mẫu phân tích tuổi U-Pb ......................................... 57
Bảng 2.4. Danh sách và độ sâu mẫu phân tích đồng vị oxy trên Foram......... 59
Bảng 3.1. Kết quả phân tích thành phần trầm tích vụn trong LK.ĐL ............ 89
Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen của
vùng nghiên cứu .............................................................................................. 91
Bảng 3.3. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích Foram và
bào tử phấn hoa trong trầm tích Holocen LK.ĐL (NCS thực hiện) ............. 100
Bảng 3.4. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram
trong trầm tích Holocen LK.PD (NCS thực hiện) ........................................ 100
Bảng 3.5. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram
trong trầm tích Holocen LK.LC (NCS thực hiện) ........................................ 100


viii

DANH MỤC ẢNH
Ảnh 1.1. Hệ tầng Tân Lâm, ở xã Xuân Phong, huyện Phong Điền, Thừa Thiên
- Huế ................................................................................................................ 26
Ảnh 1.2. Trầm tích nguồn gốc biển (mQ22-3 pv2) tại xã Điền Lộc, huyện Phong
Điền, Thừa Thiên - Huế .................................................................................. 33
Ảnh 1.3. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ22-3 pv2) ở bãi biển hiện đại ở
khu vực ven biển Điền Hƣơng, Phong Điền, Thừa Thiên - Huế .................... 34
Ảnh 1.4. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ22-3 pv2) xã Quảng Công, huyện
Quảng Điền, Thừa Thiên - Huế....................................................................... 34
Ảnh 1.5. Trầm tích biển - gió (mvQ23 no), gần cửa Kiểng, hạ lƣu sông Bù Lu,
xã Vĩnh Lộc, huyện Phú Lộc, Thừa Thiên - Huế............................................ 35
Ảnh 1.6. Phức hệ Hải Vân phát triển ra tận biển làm phức tạp hóa địa mạo
đƣờng bờ và đáy biển ...................................................................................... 39
Ảnh 2.1. Máy phân tích tuổi U - Pb (LA - ICPMS), phòng thí nghiệm, Đại
học Birkbeck London ...................................................................................... 58
Ảnh 2.2. Hình thái các hạt zircon dƣới kính hiển vi đƣợc lựa chọn để phân
tích tuổi tuyệt đối U - Pb ................................................................................. 58
Ảnh 2.3. Máy phân tích đồng vị oxy và cacbon (Radiometric dating and
isotop), phòng thí nghiệm, Đại học Đồng Tế, Trung Quốc ............................ 60
Ảnh 3.1. Ảnh các hạt trầm tích tƣớng bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (Q21-2)
(LK.ĐL, ở độ sâu 37 m) dƣới kính hiển vi điện tử quét ................................. 71
Ảnh 3.2. Cuội sạn laterit ở đới đƣờng bờ cổ dọc vùng biển ven bờ Huế ...... 72
Ảnh 3.4. Ảnh các cát biển hạt mịn (mQ21-2 ) (LK.ĐL, ở độ sâu 23m) dƣới
SEM ................................................................................................................. 75
Ảnh 3.5. Ảnh trầm tích cát biển hạt min (mQ21-2) (LK.ĐL, ở 13,5m): A- mẫu
hạt vụn dƣới SEM; B- mẫu lát mỏng dƣới kính thạch học ............................. 76


ix

Ảnh 3.6. Ảnh các cát biển hạt mịn (mQ21-2) ( LK.ĐL, ở độ sâu 13.5m) dƣới
SEM ................................................................................................................. 77
Ảnh 3.7. Ảnh cát biển hạt mịn (mQ21-2) (LK.ĐL, ở độ sâu 8,5m) dƣới SEM:
A- mẫu hạt vụn; B- mẫu lát mỏng................................................................... 77
Ảnh 3.8. Ảnh các hạt cát biển hạt mịn (mQ21-2) (LK.ĐL, ở độ sâu 8,5m) dƣới
SEM ................................................................................................................. 78
Ảnh 3.9. Ảnh trầm tích sông- biển - đầm lầy (Q23): A-hạt vụn, dƣới SEM và
B- lát mỏng, dƣới kính thạch học.................................................................... 83
Ảnh 3.10. Ảnh bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (ambQ23) dƣới SEM (mẫu
trầm tích tầng mặt cảng Cát Tiên Sa).............................................................. 83
Ảnh 3.11. Ảnh SEM chụp tƣớng trầm tích cát - bùn biển - đầm lầy (bmQ23)
......................................................................................................................... 85
Ảnh 3.12. Ảnh phân tích thành phần mảnh vụn dƣới kính thạch học tƣớng
trầm tích cát - bùn biển - đầm lầy (bmQ23) .................................................... 85
Ảnh 3.13. Ảnh SEM chụp tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ23) (LK.ĐL, ở
độ sâu 1m): A- Mẫu hạt vụn; B- Mẫu lát mỏng .............................................. 86
Ảnh 3.14. Ảnh SEM chụp các hạt cát biển hạt mịn (mQ23) (LK.ĐL, ở độ sâu
1m)................................................................................................................... 87
Ảnh 3.15. Ảnh phân tích thành phần và kiến trúc các mảnh vụn của các hạt
cát biển hạt mịn (mQ23) dƣới kính thạch học .................................................. 88
Ảnh 3.16. Bản ảnh 1 ...................................................................................... 101
Ảnh 3.17. Bản ảnh 2 ...................................................................................... 102
Ảnh 3.18. Bản ảnh 3 ...................................................................................... 103
Ảnh 3.19. Bản ảnh 4 ..................................................................................... 104
Ảnh 3.20. Bản ảnh 5 ...................................................................................... 105
Ảnh 3.21. Bản ảnh 6 ...................................................................................... 106
Ảnh 3.22. Bản ảnh 7 ...................................................................................... 107

x

Ảnh 4.1. Mặt trƣợt và gờ trƣợt còn mới là dấu hiệu của đứt gãy trẻ phát triển
trên đá granit khu vực cửa Tƣ Hiền .............................................................. 110
Ảnh 4.1. Sa khoáng inmenit và zircon có hàm lƣợng cao trong các hệ cồn cát
nguồn gốc gió - biển ở khu vực ven biển Thừa Thiên - Huế ........................ 123
Ảnh 4.3. Cấu tạo xiên chéo với góc thoải nằm bên dƣới mặt bào mòn trên cồn cát
nguồn gốc gió biển ở khu vực Cảnh Dƣơng, Thừa Thiên - Huế ..........................126
Ảnh 4.4. Hiện tƣợng sạt lở bờ biển mạnh mẽ ở phía bắc cửa Đại và ven biển
Cẩm An . ....................................................................................................... 127


xi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu (KVNC) (nguồn: maps.google.com)1
Hình 1.1. Sơ đồ vị trí địa lý KVNC (NCS thành lập) ....................................... 9
Hình 1.2. Sơ đồ phân bố dòng mặt trên biển Đông theo hai mùa ................... 13
Hình 1.3. Sơ đồ địa chất đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng và vùng đất liền
nằm kế cận ....................................................................................................... 21
Hình 1.4. Mô hình biến dạng của Tapponnier và sự hình thành biển Đông [69]
......................................................................................................................... 41
Hình 1.5. Sơ đồ phân vùng cấu trúc kiến tạo Trung Trung Bộ....................... 42
Hình 2.1. Mặt cắt mô phỏng cấu trúc đƣờng bờ và đới bờ ............................. 46
Hình 2.2. Lộ trình các tuyến khảo sát thực địa đồng bằng ven biển Thừa Thiên
Huế - Đà nẵng ................................................................................................. 48
Hình 2.3. Đồ thị đƣờng cong tích lũy phân bố độ hạt..................................... 50
Hình 2.4. Biểu đồ giản lƣợc phân loại các trƣờng trầm tích ........................... 51
Hình 2.5. Phân cấp độ mài tròn ....................................................................... 54
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí các lỗ khoan bãi triều và tuyến địa chấn nông - phân

giải cao đƣợc sử dụng trong đề tài (NCS thành lập) ....................................... 62
Hình 3.2. Đối sánh địa tầng tổng hợp 3 lỗ khoan trong phạm vi KVNC ....... 63
Hình 3.3. Sơ đồ phân bố các trầm tích Holocen trên bề mặt đáy biển KVNC ... 64
Hình 3.4. Mặt cắt minh giải địa chấn nông phân giải cao tuyến Tu27 (từ trái
qua phải, hƣớng TN-ĐB) ................................................................................ 65
Hình 3.5. Bề mặt đáy tập Holocen sớm - giữa bị xâm thực bởi dòng chảy cổ ... 66
Hình 3.6. Bản đồ đẳng sâu đáy Holocen trên theo tài liệu địa chấn nông phân
giải cao. ........................................................................................................... 66
Hình 3.7. Bản đồ đẳng dày trầm tích Holocen sớm - giữa trên cơ sở tài liệu
địa chấn nông phân giải cao ............................................................................ 67


xii

Hình 3.8. Sơ đồ phân bố các tƣớng trầm tích cơ bản trong giai đoạn Holocen,
KVNC.............................................................................................................. 69
Hình 3.9. Đặc trƣng hình thái các thành tạo trầm tích Holocen muộn ........... 79
Hình 3.10. Bản đồ đẳng sâu tầng đáy Holocen muộn của KVNC theo tài liệu
địa chấn nông phân giải cao ............................................................................ 80
Hình 3.11. Bản đồ đẳng dày trầm tích Holocen muộn của KVNC trên cơ sở
tài liệu địa chấn nông phân giải cao ................................................................ 81
Hình 4.1. Sơ đồ kiến tạo khu vực và sự phát triển của các hệ thống đứt gãy
khống chế cấu trúc thềm lục địa Việt Nam ................................................... 108
Hình 4.2. Hoạt động đứt gãy trong Holocen muộn - hiện tại quan sát đƣợc
trên băng địa chấn và chiều dày tập trầm tích Holocen muộn khá ổn định
(trích Tu57, hƣớng từ trái qua phải TN-ĐB) ................................................ 109
Hình 4.3. Biểu đồ tần suất tuổi tuyệt đối U-Pb của các mẫu trầm tích bở rời ở
KVNC............................................................................................................ 113
Hình 4.4. Sự thay đổi đồng vị 18O theo nhiệt độ. ........................................ 118
Hình 4.5. Biểu đồ sự thay đổi của tỉ số đồng vị δ18O (LK.ĐL) .................... 120

Hình 4.6. Mô hình tiến hóa địa chất vùng biển ven bờ Thừa Thiên - Huế - Đà
Nẵng trong Holocen ...................................................................................... 122
Hình 4.7. Sự tƣơng phải về chế độ kiến tạo hai bên đứt gãy Sông Thu Bồn .... 128


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng thuộc thềm trong, thềm lục
địa miền Trung Việt Nam (Hình 1). Đây là nơi chuyển tiếp và chịu sự tƣơng
tác lục địa - đại dƣơng. Đồng thời khu vực này có mức độ tập trung dân số
cao, các hoạt động sản xuất và kinh doanh diễn ra rất nhộn nhịp. Với các đặc
trƣng về địa chất, địa mạo, môi trƣờng sinh thái, thủy động lực học… vùng
biển nông ngoài khơi Huế - Đà Nẵng có đặc điểm rất đa dạng về sinh thái và
nhạy cảm với sự thay đổi quá trình tƣơng tác lục địa - đại dƣơng. Bất cứ sự
thay đổi nào về tính ổn định đới ven bờ đều có những tác động mạnh đến các
hoạt động sống của con ngƣời và hệ sinh thái môi trƣờng liên quan.

Hình 1. Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu (KVNC) (nguồn: maps.google.com)
Các nghiên cứu trƣớc đây đều chỉ ra rằng, nguồn cung cấp vật liệu trầm
tích lắng đọng trên thềm lục địa miền Trung Việt Nam đƣợc bóc mòn từ lƣu


2

vực các hệ thống sông Hồng, sông Mekong và các hệ thống sông nhỏ hơn từ
sƣờn Đông dãy Trƣờng Sơn đổ trực tiếp ra biển [41, 42, 55, 62, 63, 67, 68].
Vật liệu trầm tích là sản phẩm của quá trình tƣơng tác phức tạp giữa các yếu
tố thạch học, phong hóa, địa mạo và các chuyển động kiến tạo [43, 44, 45].

Các hạt trầm tích mặc dù có cùng thành phần khoáng vật nhƣ nhau nhƣng nếu
chúng đƣợc bóc mòn từ các thành tạo đá gốc có tuổi và điều kiện thành tạo
khác nhau thì các khoáng vật trầm tích cũng phản ánh tuổi nguội (cooling
age), tuổi kết tinh (crystalization age) và các chỉ số địa hóa khác nhau [22, 49,
54]. Bên cạnh đó, sự chênh lệch về độ cao địa hình, các chuyển động nâng hạ
kiến tạo và yếu tố khí hậu cũng đóng vai trò quan trọng thúc đẩy quá trình
phong hóa và bóc mòn trầm tích [17, 23, 27, 31, 34, 45]. Nói cách khác,
nghiên cứu thành phần, đặc điểm địa hóa và định tuổi tuyệt đối của các thành
tạo trầm tích bở rời có thể làm sáng tỏ mối quan hệ nhân quả từ nguồn tới nơi
lắng đọng (source to sink analysis). Trong đó có thể giúp khôi phục lịch sử
tiến hóa Trái đất và biến đổi cổ khí hậu. Mặt khác, các thành tạo trầm tích còn
là nơi lƣu giữ các bằng chứng địa chất về các tai biến địa chất và thảm họa
thiên nhiên nhƣ động đất, sóng thần, bão lụt…
Một trong số các hoạt động đƣợc cho là có ảnh hƣởng mạnh đến sự ổn
định đới ven bờ đó là các tai biến thiên nhiên (nhƣ bão lụt, xói lở bờ biển…),
biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng. Những thành tựu nghiên cứu trong lĩnh
vực địa chất Đệ Tứ đã cho phép các nhà khoa học nâng cao hiệu quả và độ
chính xác của công tác dự báo các hiện tƣợng tai biến đới ven bờ trƣớc khi nó
xảy ra nếu chúng ta biết áp dụng tổ hợp các phƣơng pháp nghiên cứu hợp lý
với nguồn số liệu đa dạng và đầy đủ. Trên cơ sở nghiên cứu về lịch sử tiến
hóa địa chất Holocen đới bờ sẽ giúp đƣa ra đƣợc các dự báo về xu thế phát
triển đới bờ trong tƣơng lai. Điều này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong
việc hoạch định chính sách và phòng tránh thiên tai đối với các tỉnh ven biển


3

nói riêng và đất nƣớc nói chung. Hơn nữa, nghiên cứu lịch sử đới bờ sẽ làm
sáng tỏ các đặc điểm về môi trƣờng, điều kiện thủy động lực khống chế quá
trình xói mòn, vận chuyển và lắng đọng trầm tích trong quá khứ, đặc biệt là

trong Holocen, thời gian địa chất gần đây nhất, làm cơ sở khoa học cho việc
xây dựng mô hình dự báo biến động đới bờ trong tƣơng lai.
Mặc dù vậy, các công trình về lịch sử tiến hóa đới bờ ở KVNC trên thực
tế chƣa đƣợc quan tâm xứng đáng. Phần lớn các nghiên cứu đƣợc tiến hành ở
tỉ lệ nghiên cứu nhỏ hoặc chƣa có các chuyên đề nghiên cứu sâu dẫn đến các
kết quả nghiên cứu còn mang tính định tính, chung chung. Trên cơ sở đó, các
công trình thực sự chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu cấp thiết, chƣa đƣa ra đƣợc các
dự báo về sự biến đổi của đới bờ trong tƣơng lai. Chính vì vậy nghiên cứu
lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng
trở thành một vấn đề cấp bách.
Đƣợc sự đồng ý của Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ môn Địa chất và
cán bộ hƣớng dẫn, nghiên cứu sinh thực hiện đề tài nghiên cứu cấp tiến sỹ với
tên đề tài “Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên Huế - Đà Nẵng”. Đề tài đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của PGS.TS
Hoàng Văn Long và PGS.TS Mai Văn Lạc.
2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là: Làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa địa
chất đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong giai đoạn Holocen.
Nội dung nghiên cứu: Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu nêu trên, nghiên
cứu sinh (NCS) đã tiến hành các nội dung nghiên cứu sau đây:
1. Nghiên cứu địa tầng Holocen đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng.
2. Làm sáng tỏ thành phần vật chất của các thành tạo Holocen đới bờ
Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng.
3. Khôi phục lịch sử tiến hóa đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng trong
Holocen.


4

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu đƣợc NCS lựa chọn là các thành tạo trầm tích

Holocen.
- Phạm vi nghiên cứu của luận án: Khu vực đới bờ thuộc vùng biển ven bờ
0 - 30 mét nƣớc, kéo dài từ xã Điền Hƣơng, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên
- Huế đến phƣờng Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng (hình 1.1).
4. Cơ sở tài liệu xây dựng luận án
Luận án đƣợc xây dựng trên cơ sở tài liệu của chính NCS thu thập, khảo
sát thực địa, trực tiếp phân tích mẫu, cụ thể nhƣ sau:
a. Tài liệu khảo sát thực địa: NCS đã thu thập các thông tin về địa chất,
địa mạo thông qua 03 đợt khảo sát.
- Đợt 1, khảo sát thực địa năm 2012, NCS là thành viên tham gia:
Chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học về tai biến thiên nhiên, đặc biệt là
sóng thần tại vùng bờ biển Việt Nam giữa Viện Quan trắc Trái đất thuộc Đại
học Công nghệ Nanyang (Singapore) với Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất và
Viện Địa chất - Viện KHCN Việt Nam. Công tác khảo sát đƣợc tiến hành ở
tỉnh Thừa Thiên - Huế.
- Đợt 2, khảo sát thực địa năm 2015, NCS là thành viên tham gia đề
tài cấp bộ: Nghiên cứu sự biến đổi nguồn gốc vật liệu trầm tích và sa
khoáng đi kèm trên vùng biển ven bờ Huế - Đà Nẵng dựa trên các kết
quả phân tích địa hóa khoáng vật nặng và định tuổi tuyệt đối, mã số
B2015-02-24.
- Đợt 3, khảo sát thực địa năm 2016, NCS là thành viên tham gia đề tài
cấp nhà nƣớc: Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền
Trung Việt Nam và vai trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự
báo và phòng tránh thiên tai trong điều kiện biến đổi khí hậu, mã số
BĐKH.42.


5

b. Số liệu, tài liệu: Để hoàn thành luận án, NCS đã trực tiếp phân tích:

- 05 tuyến địa chất nông phân giải cao và 126 mẫu Foraminifera, tại
Phòng thí nghiệm, Bộ môn Địa chất biển, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất.
- 30 mẫu định lƣợng khoáng vật với kính hiển vi điện tử quét (SEM), tại
Trung tâm Phân tích Công nghệ cao, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất.
- 12 mẫu lát mỏng thạch học, tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Khoáng sản,
Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất.
- 10 mẫu tuổi tuyệt đối, tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Trƣờng Đại học
Birbeck London (Vƣơng quốc Anh).
- 14 mẫu đồng vị oxi, tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Đại học Đồng Tế,
Thƣợng Hải (Trung Quốc).
Bên cạnh đó, nghiên cứu sinh đã tham khảo tài liệu từ các đề tài, dự án
mà mình trực tiếp tham gia:
- Kết quả nghiên cứu của đề tài nghiên cứu cấp cơ sở, mã số T13-18
“Nghiên cứu đặc điểm các phức hệ Trùng lỗ (Foraminifera) trong trầm tích
Holocen đới bờ (0 - 30m nƣớc) khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng và ý
nghĩa của chúng trong việc luận giải môi trƣờng trầm tích” mà NCS làm chủ
đề tài, năm 2013.
- Tài liệu, mẫu vật của dự án “Điều tra đặc điểm địa chất, địa động lực,
địa chất khoáng sản, địa chất môi trƣờng và dự báo tai biến địa chất vùng biển
Thừa Thiên Huế - Bình Định (0 - 60m nƣớc), tỉ lệ 1:100.000”, do Trung tâm
Tài nguyên - Môi trƣờng biển chủ trì (2011-2015).
- Đề tài nghiên cứu cấp Bộ, mã số B2015-02-24, “Nghiên cứu sự biến đổi
nguồn gốc vật liệu trầm tích và sa khoáng đi kèm trên vùng biển ven bờ Huế Đà Nẵng dựa trên các kết quả phân tích địa hóa khoáng vật nặng và định tuổi
tuyệt đối” do PGS.TS. Hoàng Văn Long chủ trì, NCS là thành viên của đề tài.


6

- Đề tài nghiên cứu cấp Nhà nƣớc, mã số BĐKH.42, “Nghiên cứu, đánh
giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền Trung Việt Nam và vai trò của nó

đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự báo và phòng tránh thiên tai trong
điều kiện biến đổi khí hậu” do GS.TS Trần Thanh Hải là chủ trì, NCS là thành
viên tham gia.
Trong quá trình viết luận án, NCS cũng tham khảo nhiều báo cáo tổng
kết đề tài, nhiều bài báo, công trình trong và ngoài nƣớc liên quan đến lĩnh
vực nghiên cứu trong KVNC.
5. Những luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1
Các trầm tích Holocen sớm - giữa trong khu vực nghiên cứu bao gồm 04
tƣớng: Tƣớng trầm tích cát sông - biển (amQ21-2), tƣớng trầm tích bùn lẫn cát
sông - biển - đầm lầy (abmQ21-2), tƣớng trầm tích cát - sạn bãi triều (msQ21-2)
và tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ21-2). Trầm tích Holocen muộn bao
gồm 04 tƣớng: Tƣớng trầm tích cát - bùn sông - biển (amQ23), tƣớng trầm tích
bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (ambQ23), tƣớng trầm tích cát - bùn biển đầm lầy (mbQ23), tƣớng trầm tích cát biển hạt mịn (mQ23).
Luận điểm 2
Nguồn cung cấp vật liệu trầm tích trong khu vực nghiên cứu chủ yếu từ
các đá có nguồn gốc lục địa, có tuổi kết tinh tập trung vào 3 khoảng tuổi
chính: ~230-270 triệu năm, ~420-450 triệu năm và 538 triệu năm trở về trƣớc,
gắn liền với quá trình xuất lộ các thành tạo xâm nhập và biến chất tƣơng ứng
với các giai đoạn tạo núi Indosini, Caledoni và hoạt kém hơn là động trƣợt
bằng trong Kanozoi. Nguồn trầm tích này thay đổi theo không gian, thời gian
và đƣợc khống chế bởi lƣu vực các hệ thống dòng chảy cổ chảy qua và chế độ
hoạt động kiến tạo qua từng giai đoạn.


7

6. Điểm mới của luận án
Tính mới của luận án là công trình nghiên cứu một cách toàn diện, có hệ
thống về lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ ở khu vực Thừa Thiên Huế - Đà Nẵng.

- Đặc điểm các trầm tích Holocen trong KVNC đƣợc nghiên cứu một
cách chi tiết về thành phần vật chất và cấu trúc dựa trên các phƣơng pháp
phân tích hiện đại.
- Nguồn trầm tích ở KVNC và mối quan hệ của chúng với các hoạt động
kiến tạo đƣợc làm sáng tỏ dựa trên kết quả phân tích tuổi tuyệt đối U-Pb.
- Sự thay đổi nhiệt độ cổ môi trƣờng trầm tích trong Holocen đƣợc xác
định chi tiết hơn bằng phƣơng pháp phân tích đồng vị oxy.
- Thiết lập đƣợc mối quan hệ về sự thành tạo của các miền hệ thống
(tƣớng, môi trƣờng trầm tích liên quan) với quá trình gian băng và dâng cao
mực nƣớc biển trong Holocen.
7. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của luận án làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa địa chất của
các thành tạo trầm tích Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng.
Đồng thời, những kết quả nghiên cứu mới còn góp phần làm rõ hơn vai trò
của các yếu tố địa chất, kiến tạo và cổ môi trƣờng khống chế quá trình bóc
mòn, vận chuyển và lắng đọng trầm tích trên thềm lục địa miền Trung nói
chung và đới bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng nói riêng.
8. Ý nghĩa thực tiễn
Dựa trên cơ sở phân tích và khôi phục lịch sử tiến hóa địa chất Holocen
trong KVNC, những kết quả nghiên cứu trong luận án sẽ là những cơ sở khoa
học quan trọng phục vụ cho công tác dự báo về biến động đới bờ, hệ thống
lắng đọng trầm tích trong tƣơng lai trong mối quan hệ với dự báo dao động
mực nƣớc biển và biến đổi khí hậu. Điều này góp phần đặc biệt quan trọng


8

trong việc hoạch định chiến lƣợc phát triển kinh tế, xã hội và qui hoạch các
công trình xây dựng của địa phƣơng.
Bên cạnh đó, tổ hợp các phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả thu đƣợc

của luận án còn có thể đƣợc áp dụng để nghiên cứu các khu vực có đặc điểm
địa chất tƣơng tự và góp phần nâng cao trình độ cho NCS và các cộng sự
trong quá trình thực hiện đề tài.
9. Bố cục của luận án
Bản luận án của NCS đƣợc trình bày trong 4 chƣơng, không kể phần mở
đầu và kết luận:
- Mở đầu
- Chƣơng 1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
- Chƣơng 2. Cơ sở khoa học và phƣơng pháp nghiên cứu
- Chƣơng 3. Đặc điểm các trầm tích Holocen khu vực đới bờ Thừa Thiên
- Huế - Đà Nẵng
- Chƣơng 4. Tiến hóa địa chất Holocen khu vực đới bờ Thừa Thiên Huế - Đà Nẵng
- Kết luận và kiến nghị


9

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu thuộc vùng biển ven bờ với độ sâu 0 - 30 mét nƣớc,
kéo dài từ xã Điền Hƣơng, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế đến
phƣờng Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng (Hình 1.1), có diện
tích: khoảng 2.520km², đƣợc giới hạn bởi đƣờng bờ biển và các điểm có tọa
độ theo bảng 1.1 dƣới đây:

Hình 1.1. Sơ đồ vị trí địa lý KVNC (NCS thành lập)


10

Bảng 1.1. Giới hạn tọa độ KVNC
STT

Vĩ độ Bắc

Kinh độ Đông

I

16o44‟47”

107o23‟26”

II

16o50‟51”

107o29‟59”

III

16o43‟55”

107o44‟05”

IV

16o31‟44”

107o58‟29”

V

16o11‟45”

108o17‟23”

VI

16o04‟58”

108o09‟49”

1.1.2. Đặc điểm tự nhiên
a. Đặc điểm địa hình
Về mặt địa mạo, khu vực nghiên cứu thuộc đới thềm trong thềm lục địa
miền Trung Việt Nam. Đặc điểm địa hình ở đây tƣơng đối phức tạp, chịu sự
chi phối của các yếu tố địa chất và kiến tạo khu vực. Phần đất liền ven biển
đƣợc giới hạn bởi dãy Trƣờng Sơn ở phía Đông chuyển tiếp xuống dải đồng
bằng ven biển hẹp và kéo dài theo phƣơng TB - ĐN (Hình 1). Với đặc điểm
địa hình thay đổi nhanh chóng về độ cao, các hệ thống dòng chảy trên mặt
đều dốc, có phƣơng phát triển chung là bắt nguồn từ sƣờn Đông dãy Trƣờng
Sơn và đổ ra biển. Lƣu vực các dòng chảy thƣờng hẹp nhƣng độ dốc lớn nên
hầu hết lƣợng trầm tích đƣợc bóc mòn từ các thành tạo đá gốc trên bờ đều
đƣợc nhanh chóng vận chuyển và lắng đọng ở vùng biển ven bờ. Tuy nhiên
do lƣu vực dòng chảy nhỏ và dốc nên lƣợng trầm tích cung cấp cho thềm lục
địa lân cận đƣợc cho là không lớn và thay đổi mạnh theo từng mùa trong năm.
Bên cạnh đó, hình thái đƣờng bờ phức tạp với nhiều mũi đá nhô ra biển
nhƣ mũi Hải Vân hay các hệ thống đầm phá ven biển nhƣ đầm An Cƣ, phá

Tam Giang… (Hình 1.1) đã làm thay đổi hƣớng dòng chảy của các dòng hải
lƣu ven bờ. Điều này có vai trò rất quan trọng đối với quá trình vận chuyển và
lắng đọng trầm tích ven bờ.


11

Ở phần biển ven bờ, đáy biển có đặc điểm địa hình cũng phức tạp trong
bối cảnh phức tạp chung của thềm lục địa miền Trung Việt Nam. Chiều rộng
không lớn và độ dốc tăng nhanh theo chiều sâu đáy biển đƣợc thể hiện qua
các đƣờng đồng mức độ sâu đáy biển phân bố tƣơng đối dày ở độ sâu 0 - 15m
nƣớc và uốn lƣợn mạnh ở độ sâu ~15 - 30m nƣớc (Hình 1.1). Sự thay đổi về
độ sâu và độ dốc đáy biển nhanh chóng làm thay đổi chế độ thủy thạch động
lực và vì vậy chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân bố vật liệu
trầm tích trong mối tƣơng tác với dao động mực nƣớc biển, hoạt động của
sóng, thủy triều và các dòng hải lƣu ven bờ.
b. Đặc điểm khí hậu và hải văn
- Đặc điểm khí hậu
Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao và ít biến
động. Do có đèo Hải Vân chắn ngang, nên khí hậu có sự khác nhau giữa 2
phía bắc và nam của đèo. Phía bắc đèo Hải Vân có khí hậu nhiệt đới gió mùa, thời
tiết diễn ra theo chu kỳ 4 mùa, mùa xuân mát mẻ, ấm áp; mùa hè nóng bức; mùa
thu dịu và mùa đông gió rét. Nhiệt độ trung bình cả năm 25°C. Số giờ nắng cả
năm là 2000 giờ [16]. Phía nam của đèo có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình,
nhiệt độ cao và ít biến động, là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu ở miền Bắc
và miền Nam Việt Nam. Lƣợng mƣa ở trong năm phân thành 2 mùa rõ rệt: mùa
mƣa, từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7. Nhiệt độ trung
bình hàng năm khoảng 25,9 °C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28 30 °C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18 - 23 °C [16].
Đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng chịu ảnh hƣởng của hai
loại gió là gió mùa Đông Bắc (từ tháng 11 - 4 năm sau) và gió mùa Tây Nam

(tháng 5 - 10). Trong vùng nghiên cứu, ảnh hƣởng của gió mùa Đông Bắc
giảm dần từ Bắc vào Nam, đối với gió mùa Tây Nam thì ngƣợc lại. Chế độ
gió trong mùa đông khá phức tạp do địa hình bờ biển có nhiều núi cao, hƣớng