ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐỖ MẠNH TUÂN
NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN BỒI TỤ XÓI LỞ BỜ BIỂN
TỪ CỬA BA LẠT ĐẾN CỬA ĐÁY
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
1
Hà Nội 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐỖ MẠNH TUÂN
NGHIÊN CỨU TƯƠNG QUAN BỒI TỤ XÓI LỞ BỜ BIỂN
TỪ CỬA BA LẠT ĐẾN CỬA ĐÁY
Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60440201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
2
GS.TS. TRẦN NGHI
Hà Nội 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, các thông
tin sử dụng trong Luận văn để tham khảo đều có nguồn gốc tường minh, rõ ràng
và công trình nghiên cứu này chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nào khác.
Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2015
Tác giả
Đỗ Mạnh Tuân
3
LỜI CÁM ƠN
Để có thể hoàn thành được luân văn này, tôi xin bày t
̣
ỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới GS. TS. Trần Nghi người không những định hướng nghiên cứu
cho tôi trên con đường nghiên cứu khoa học mà còn luôn tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo và giải đáp các thắc mắc cho tôi trong suốt thời gian thực
hiện đề tài và trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các Thầy, Cô giáo Khoa Địa chât, Tr
́ ường
Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội,các Thầy, Cô đang
công tác tại khoa Địa chất – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà
Nội cùng các nhà khoa học ở các Viện, Trung tâm đã giảng dạy và tạo điều
kiện thuận lợi để tôi học tập, làm việc và nghiên cứu trong quá trình đào
tạo. Hoàn thành khoa luân này, tôi cũng xin g
́
̣
ửi lời cảm ơn tới gia đình và
bạn bè tôi, những người luôn ủng hộ, đồng hành cùng tôi trên mỗi bước đi.
Không có hậu phương vững chắc ấy tôi khó có thể yên tâm học tập và
nghiên cứu.
Trong quá trình hoàn thành luận văn không thể tránh khỏi những thiếu
sót, rất mong thầy cô và các bạn góp ý để bài viết được hoàn thiện hơn!
4
Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2015
Tác giả
Đỗ Mạnh Tuân
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH..................................................................................................................7
DANH MỤC ẢNH...................................................................................................................8
DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................................................9
MỞ ĐẦU.................................................................................................................................9
CHƯƠNG 1 - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT – CỬA ĐÁY........12
1.1. Vị trí địa lý......................................................................................................................12
1.2. Khí hậu..........................................................................................................................13
1.3. Thủy văn cửa sông.......................................................................................................15
1.4. Hải văn biển..................................................................................................................16
1.5. Địa hình – địa mạo........................................................................................................17
1.6. Thổ nhưỡng..................................................................................................................19
1.7.Đặc điểm cấu trúc địa chất [13].....................................................................................20
1.7.1.Địa tầng Đệ tứ vùng cửa sông châu thổ Sông Hồng ................................................20
1.7.2. Đặc điểm kiến tạo......................................................................................................26
CHƯƠNG 2 - LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................30
2.1. Lịch sử nghiên cứu.......................................................................................................30
2.1.1. Trên thế giới ..............................................................................................................30
2.2.2. Tại Việt Nam..............................................................................................................31
2.2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu.........................................................32
2.2.1. Phương pháp luận.....................................................................................................32
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................34
5
CHƯƠNG 3 - HIỆN TRẠNG BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ TỪ CỬA BA LẠT ĐẾN CỬA ĐÁY
..............................................................................................................................................39
3.1. Đặc điểm biến động đường bờ.....................................................................................39
3.2. Xu thế và tốc độ bồi tụ cửa sông Ba Lạt......................................................................42
3.3. Xu thế và tốc độ bồi tụ cửa sông Đáy..........................................................................44
3.4. Xu thế và tốc độ xói lở bờ biển Nam Định....................................................................46
3.5. Nguyên nhân bồi tụ và xói lở........................................................................................49
3.5.1. Nguyên nhân bồi tụ....................................................................................................49
3.5.2. Nguyên nhân xói lở....................................................................................................58
CHƯƠNG 4 - ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU XÓI LỞ VÀ QUẢN LÝ QUỸ ĐẤT
..............................................................................................................................................64
4.1. Giải pháp phi công trình................................................................................................64
4.2. Giải pháp công trình chống xói lở.................................................................................65
4.2.1. Mở lại dòng chảy sông Sò.........................................................................................65
4.2.2. Đắp đê biển theo quy trình bền vững........................................................................66
4.2.3. Giải pháp xây dựng các Tombolo nhân tạo..............................................................69
4.3. Quai đê lấn biển............................................................................................................70
4.4. Quản lý đới bờ theo hướng phát triển bền vững.........................................................71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................77
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
NTTS
ĐB
ĐN
TN
Nuôi trồng thủy sản
Đông bắc
Đông nam
Tây nam
6
RNM
TCVN
So
Sk
Kt
GIS
LK
QLTHĐB
KTXH
Rừng ngập mặn
Tiêu chuẩn Việt Nam
Hệ số chọn lọc
Hệ số đối xứng
Chỉ số kation trao đổi
Hệ thống thông tin địa lý
Lỗ khoan
Quản lý tổng hợp đới bờ
Kinh tế xã hội
DANH MỤC HÌNH
7
DANH MỤC ẢNH
8
DANH MỤC BẢNG BIỂU
MỞ ĐẦU
Hiện tượng bồi tụ xói lở bờ biển đang xảy ra rất phức tạp và phổ biến
ở nhiều khu vực trên thế giới và ngay cả Việt Nam cũng vậy có những nơi đang
xảy ra hiện tượng bồi tụ rất mạnh, ngược lại có những nơi đang xảy ra xói lở
nghiêm trọng gây ra những tổn hại trên thiên nhiên, thất thoát về vật chất và đem
lại những khó khăn cho cuộc sống của con người. Từ cuối thế kỷ XX đến nay,
9
mức độ xói lở bờ biển Việt Nam ngày càng gia tăng từ phạm vi đến cường độ,
đặc biệt là khu vực đới bờ châu thổ sông Hồng.
Đới bờ châu thổ sông Hồng bao gồm đới bờ huyện Tiền Hải tỉnh Thái
Bình, đới bờ tỉnh Nam Định và đới bờ khu vực cửa Đáy tỉnh Ninh Bình. Về tổng
thể đới bờ châu thổ sông Hồng là một địa hệ châu thổ bồi tụ từ 3000 năm đến
nay. Tuy nhiên từ 1000 năm đến nay mực nước biển dâng và dâng mỗi năm 2mm
tương quan bồi tụ và xói lở có xu thế thay đổi. Đặc biệt trong khoảng 70 năm trở
lại đây bờ biển Nam Định thay đổi từ bồi tụ sang xói lở nghiêm trọng (khoảng
10m/năm), còn bờ biển Thái Bình và Ninh Bình vẫn được bồi tụ mỗi năm từ 40
50m.
Để góp phần làm sáng tỏ cơ chế bồi tụ và xói lở, đặc biệt là xác định
nguyên nhân gây ra xói lở ở bờ biển Nam Định từ đó đề xuất giải pháp công trình
và phi công trình giảm thiểu quá trình xói lở phục vụ quản lý đới bờ tôi đã lựa
chọn đề tài luận văn “Nghiên cứu tương quan bồi tụ xói lở bờ biển từ cửa
Ba Lạt đến cửa Đáy”
Mục tiêu của luận văn: Xác định cơ chế và xu thế bồi tụ xói lở , xác định
nguyên nhân bồi tụ, xói lở bờ biển tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất các giải
pháp để giảm thiểu xói lở, quản lý quỹ đất trong khu vực nghiên cứu
Ý nghĩa về lý luận: Luận văn sẽ góp phần làm sáng tỏđược cơ chế,
nguyên nhân gây ra xói lở bờ biển Nam Định và bồi tụ mạnh ở cửa Ba Lạt, cửa
Đáy. Qua đó đưa ra các biện pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại
Ý nghĩa thực tiễn: Qua việc nghiên cứu về cơ chế, nguyên nhân dẫn đến
hiện tượng bồi tụ và xói lở đang diễn ra trong khu vực nghiên cứu, luận văn sẽ
đưa ra các đề xuất và kiến nghị giúp các nhà quản lý có thể quản lý tốt và đưa ra
những chính sách phù hợp nhằm giảm thiểu các thiệt hại do xói lở và bồi tụ gây
10
ra và những định hướng chiến lược phát triển, đồng thời cũng nâng cao nhận
thức của người dân về bồi tụ xói lở bờ biển.
Ngoài phần mở đầu, kết luận – kiến nghị và tài liệu tham khảo cấu trúc
của luân văn g
̣
ồm 4 chương:
CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT –
CỬA ĐÁY
CHƯƠNG 2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 3 HIỆN TRẠNG BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ TỪ CỬA BA LẠT
ĐẾN CỬA ĐÁY
CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU XÓI LỞ VÀ
QUẢN LÝ QUỸ ĐẤT
11
CHƯƠNG 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT –
CỬA ĐÁY
1.1. Vị trí địa lý
Vùng cửa sông ven biển tỉnh Nam Định thuộc địa phận 3 huyện Giao
Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng (Hình 1.1), nằm giữa hai cửa sông lớn là Cửa Ba
Lạt (sông Hồng) và Cửa Đáy (sông Đáy) với đường bời biển dài khoảng 72km,
tổng diện tích vùng biển và ven biển vào khoảng 20.800 ha, giới hạn trong
khoảng tọa độ địa lý:
Từ 19o50’00 đến 20o20’00 Vĩ Bắc
Từ 106o00’00 đến 106o40’00 Kinh Đông
Giao Thủy
Cửa Ba
Lạt
Hải Hậu
Nghĩa
Hưng
Cửa Đáy
Hình 1. 1. Vị trí vùng nghiên cứu
Vùng cửa sông ven biển tỉnh Nam Định được quốc tế và trong nước biết
đến với Vườn quốc gia Xuân Thủy (bờ phải Cửa Ba Lạt) và khu đất ngập nước
12
cửa sông Đáy có tiềm năng lớn trong hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản,
bảo tồn sinh cảnh và đa dạng sinh học, phát triển du lịch và đô thị mới ven biển.
Phạm vi vùng nghiên cứu được xác định: trên đất liền bao gồm các xã nằm dọc
theo bờ biển từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy; phần ngập nước được giới hạn từ
đường bờ đến độ sâu 10m nước (Hình 1.2).
Hình 1. 2. Sơ đồ hành chính vùng cửa sông ven biển Nam Định
1.2. Khí hậu
Khí hậu mang tính chất chung của khí hậu đồng bằng Bắc Bộ, thuộc khí
hậu nhiệt đới gió mùa, có 4 mùa rõ rệt (xuân, hạ, thu, đông), mùa đông khí hậu
khô do chịu tác động của gió mùa đông bắc.
Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm của vùng khoảng 23 oC, trong đó
có 8 tháng có nhiệt độ trung bình lớn hơn 20oC. Mùa đông, nhiệt độ trung bình
của vùng là 18,9oC, nhiệt độ thấp nhất có thể xuống 6 – 7 oC (tháng 2/2008),
13
tháng lạnh nhất trong năm thường là tháng 1 và 2. Mùa hạ, nhiệt độ trung bình là
27oC, tháng nóng nhất là tháng 7 và 8, nhiệt độ nóng nhất có thể đến 40oC.
Độ ẩm: Độ ẩm không khí của vùng tương đối cao, trung bình năm đạt 80
85%, ít chênh lệch độ ẩm giữa các tháng, tháng có độ ẩm cao nhất là 90% (tháng
3) và tháng có độ ẩm thấp nhất là 81% (tháng 11), mùa đông có những ngày độ
ẩm có thể xuống đến 65%.
Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình trong năm từ 1.700 – 1.800mm, phân
bố đồng đều trong toàn vùng. Theo lượng mưa, một năm có thể chia ra 2 mùa:
mùa mưa và mùa khô, mùa mưa của vùng bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm
80% lượng mưa cả năm, các tháng mưa nhiều là 7, 8,9. Mưa tập trung trong các
tháng này kết hợp với triều cường thường gây ra nhiều thiệt hại cho hoạt động
nuôi trồng thủy sản và sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là gây vỡ đê và bờ ao đầm
nuôi thủy sản. Mùa khô từ tháng 11 tháng 4 năm sau, lượng mưa chiếm 20%
lượng mưa cả năm, các tháng mưa ít là tháng 12, 1 và 2, trong thời gian này có
tháng hầu như không có mưa gây ảnh hưởng đến tình hình sản xuất nông
nghiệp, đặc biệt là việc gieo trồng cây vụ đông.
Nắng: Hàng năm trung bình có tới 250 ngày nắng, tổng số giờ nắng từ
16501700 giờ. Vụ hè thu có số giờ nắng cao khoảng 1100 – 1200 giờ, chiếm
70% số giờ nắng trong năm.
Gió: Hướng gió thịnh hành thay đổi theo mùa, tốc độ gió trung bình cả năm
là 2 – 2,3 m/s. Mùa đông, hướng gió thịnh hành là gió đông bắc với tần suất 60
70%, tốc độ gió trung bình 2,4 – 2,6 m/s, những tháng cuối mùa đông, gió có xu
hướng chuyển dần về phía đông. Mùa hè, hướng gió thịnh hành là gió đông nam,
với tần suất 50 – 70%, tốc độ gió trung bình là 1,9 – 2.2 m/s, tốc độ gió cực đại
(khi có bão) là 40 m/s, đầu mùa hạ thường xuất hiện các đợt gió khô nóng gây tác
động xấu đến cây trồng. Ngoài ra vùng ven biển còn chịu ảnh hưởng của gió đất
(hướng thịnh hành là tây nam) và gió biển (hướng thịnh hành là đông nam).
14
Bão: Do nằm trong vùng Vịnh Bắc Bộ, mùa bão tại Nam Định từ tháng 7
đến tháng 9, cực đại vào tháng 8 nên hàng năm thường chịu ảnh hưởng của bão
hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 4 – 6 cơn/năm. Cơn bão số 3 và 5 (năm
2005) kết hợp với triều cường đã gây sạt lở và làm vỡ nhiều tuyến đê biển.
Nhìn chung, khí hậu vùng ven biển Nam Định thuận lợi cho sự phát triển
của hệ sinh thái động, thực vật và hoạt động du lịch.
1.3. Thủy văn cửa sông
Vùng ven biển tỉnh tỉnh Nam Định có 3 cửa sông lớn, đó là cửa sông Ba
Lạt (sông Hồng), cửa sông Ninh Cơ và cửa sông Đáy. Ngoài ra còn một số cửa
sông nhỏ thuộc vùng ven biển huyện Hải Hậu như sông Sò, sông Hải Hậu và
sông Cát (xã Hải Hà, huyện Hải Hậu). Tuy vậy, mật độ sông trong vùng không
cao (0,33km/km2) nên khi lũ xảy ra vẫn có hiện tượng ngập úng tạm thời tại một
số vùng, đặc biệt là đối với vùng ven biển nhu cầu rửa mặn rất lớn, do đó hệ
thống sông này cần phải được tăng cường bằng các kênh mương tưới tiêu.
Hệ thống sông Hồng có vai trò đặc biệt trong việc thành tạo châu thổ
Sông Hồng nói chung và vùng ven biển tỉnh Nam Định nói riêng. Tổng lượng
nước sông Hồng đổ ra cửa Ba Lạt hàng năm là 48,6.109 m3 (chiếm 39 40% tổng
lưu lượng của hệ thống sông Hồng). Sau khi qua Sơn Tây, khoảng 37,8% lượng
bùn cát sông Hồng được chuyển qua sông Đuống để nhập vào hệ thống sông
Thái Bình, còn lại được phân bố cho các chi lưu của sông Hồng: 10 14% qua
sông Luộc, 10 12% qua sông Trà Lý, 25 30% qua sông Nam Định, 10 12% qua
sông Ninh Cơ và 30 50% qua cửa Ba Lạt (Lương Phương Hậu và nnk, 2002).
Có thể thấy lượng nước và phù sa sông Hồng vận chuyển chủ yếu qua cửa Ba
Lạt và đây là nguồn vật liệu chủ yếu để bồi đắp cửa Ba Lạt tiến ra biển với tốc
độ nhanh.
Sông Đáy chảy qua Nam Định có chiều dài 82km được coi là ranh giới phía
15
tây của tỉnh, lưu lượng dòng chảy đo tại trạm Ba Thá là 58,6m3/s.
Sông Ninh Cơ chảy qua các huyện phía nam tỉnh Nam Định, bắt nguồn từ
phía bắc huyện Xuân Trường, qua Lạc Quần xuống phía nam đổ ra biển tại cửa
Lạch Giang. Sông Ninh Cơ có chiều dài 52km, chiều rộng 400500m.
1.4. Hải văn biển
Chế độ sóng của khu vực thay đổi theo mùa. Vào mùa lạnh, hướng sóng
chính ở ngoài khơi là ĐB (61%), Đông (15%), còn ở ven bờ là các hướng Đông
(34%), ĐB (13%) và ĐN (18%). Vào mùa nóng, các hướng sóng thịnh hành ngoài
khơi là Nam, TN và Đông với tần suất dao động từ 40 75%, trong đó sóng
hướng Nam chiếm tới 37%. Độ cao sóng trung bình ngoài khơi là 1,2 1,4 m, ở
ven bờ là 0,6 0,8 m; độ cao sóng cực đại tương ứng là 7,0 8,0 m và 5,0 6,0 m.
Các cấp sóng có độ cao lớn thường xuất hiện khi có bão.
Thủy triều tại vùng biển Nam Định thuộc chế độ nhật triều, biên độ triều
trung bình từ 1,6 – 1,7m, lớn nhất đạt 3,3m, nhỏ nhất là 0,1m. Ảnh hưởng của
thủy triều đến các sông trong vùng rất lớn. Thủy triều tác động đến hướng chảy
của sông ngòi, độ cao thấp của mực nước sông vào lúc triều cường và triều kiệt
Khu vực có chế độ nhật triều tương đối thuần nhất tuy nhiên tính nhật triều ở
phía nam kém hơn phía bắc cửa Ba Lạt. Độ lớn thủy triều cũng giảm dần từ Bắc
xuống Nam. Nếu ở phía bắc trong tháng có 2527 ngày nhật triều, 35 ngày bán
nhật triều và độ cao triều trong kỳ nước cường là 2,8 3,6 m thì ở phía nam cửa
Ba Lạt đến cửa Đáy số ngày nhật triều là 23 25 ngày, bán nhật triều là 5 7
ngày và độ lớn triều 2 3 m. Biên độ triều thấp hơn, số ngày bán nhật triều tăng
thuận lợi cho xâm thực và di chuyển trầm tích. Đó cũng là điều kiện thuận lợi để
RNM ở vùng ven biển khu vực này phát triển hơn.
Dòng chảy ven bờ của vùng chủ yếu là hướng bắc – nam. Tuy nhiên, do
sự thay đổi địa hình đường bờ nên hướng dòng chảy ven bờchủ yếu là tây nam
16
tại khu vực bờ phải cửa sông Ba Lạt.
Khu vực có độ muối dao động lớn từ 1 30,3 ‰. Biến đổi độ muối trong năm
theo quy luật: cực đại vào mùa khô (tháng 2 3) và cực tiểu vào mùa mưa (tháng
78). Độ muối ở vùng cửa sông là thấp nhất, đặc biệt vào mùa mưa chỉ đạt 1,1
‰ thể hiện sự biến động độ muối rất cao ở những vùng gần cửa sông. Nhiệt độ
tầng mặt trung bình từ 15 30°C.
1.5. Địa hình – địa mạo
Địa hình khu vực là địa hình đồng bằng và bãi triều tương đối bằng
phẳng. Hàng năm, dải đất ven biển tại các 2 cửa sông Ba Lạt và sông Đáy lấn ra
biển từ 60m đến 80m khiến cho diện tích đất vùng cửa sông ven biển Nam Định
trung bình tăng khoảng 110 ha. Tuy nhiên, hàng năm tại các vùng Văn Lý (Hải
Hậu), Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng), biển lại lấy đi của Nam Định dải đất rộng từ 5
50m do xói lở.
Tại các vùng cửa sông Ba Lạt và cửa Đáy, địa hình rất đa dạng với nhiều
kiểu nguồn gốc khác nhau, cụ thể là: các bãi bồi hiện đại, các lòng sông; địa hình
hỗn hợp sông biển bao gồm: 1 Bề mặt tích tụ sông biển từ thế kỷ thứ XV
đến đầu thế kỷ XIX, từ thế kỷ XIX đến XX , từ đầu thế kỷ XX đến nay ngăn
cách bởi các đường bờ cổ được xác định nhờ hệ thống các val cát chạy theo
hướng đông bắc – tây nam (đường bờ thế kỷ XIX) và các tuyến đê quai, đê biển;
2 Bề mặt tích tụ hiện đại sông – biển chiếm diện tích khá lớn phía sau các bar
cửa sông chủ yếu là bột sét, cát sét lẫn tàn tích thực vật thuộc hệ tầng Thái Bình
rất thuận lợi cho RNM phát triển; 3 Bề mặt tích tụ đáy đầm lầy ngập mặn
hiện đại có diện tích khoảng 3.500 ha phân bố ở cửa Ba Lạt phía sau cồn Lu, cồn
Vành chủ yếu là bùn sét màu xám tro đen do lẫn nhiều vật chất hữu cơ tạo ra
một vùng đệm lý tưởng để bảo tồn RNM và nuôi trồng thủy sản; 4 Bãi biển
tích tụ hiện đại do tác động của sông biển chỉ phát triển duy nhất trước cửa Ba
Lạt với chiều rộng khoảng 1 km, không đồng nhất gồm các hạt thô trong các bar
17
cát lẫn bùn sét ở bộ phận giữa các bar, hình thành trong điều kiện sông mang
nhiều phù sa ra biển và cửa sông có sóng lớn.
Địa hình có nguồn gốc biển bao gồm: 1 Bãi biển xói lở tích tụ do sóng
chiếm ưu thế chủ yếu ở phía nam cửa Lân đã làm mất đi nhiều vùng đất canh
tác, phá hủy các công trình dân sinh và hệ thống đê biển tạo ra thềm xâm thực
ven bờ và thềm tích tụ xa bờ; 2 Hệ thống các cồn cát tích tụ biển cổ nằm song
song với đường bờ thế kỷ thứ XIX, XX và đầu thế kỷ XX đến nay; 3 Các bar
cát hiện đại là các bar cát cửa sông (cồn Vành) một thành tạo rất đặc trưng cho
kiểu cửa sông delta tiến ra biển theo cơ chế lấp đầy.
Tại các vùng này, địa hình đặc trưng có dạng lượn sóng thấp dần từ tây
sang đông với sự đan xen thay thế giữa các thế hệ cồn cát và các bãi triều châu
thổ, các đầm lầy ngập mặn và lạch triều. Trong đất liền xen kẽ giữa các giồng
cát cổ nổi cao có dạng cánh cung đơn giản và phân nhánh về phía nam, đông nam
có độ cao thay đổi từ 2,5 5 m là các bãi bồi châu thổ bằng phẳng, chạy theo
hướng đông bắc – tây nam. Ở đới ven biển, các bãi triều lầy RNM hiện đại rộng
và thoải, phân bố giữa hai thế hệ cồn cát. Hệ thống lạch triều hiện đại nằm len
lỏi giữa các cồn cát nổi cao hiện đại (lạch Trà nằm giữa cồn Ngạn, cồn Lu).
Phía ngoài cồn là các bãi triều cát khá bằng phẳng thoải từ 0,5 – 1m.
Địa hình đáy biển ở vùng cửa sông có sự khác nhau theo độ sâu. Ở vùng
cửa sông Hồng từ 030m nước địa hình đáy nghiêng thoải tạo ra sườn tiền châu
thổ rất rõ, trong khi đó ở cửa Đáy và cửa Lạch Giang địa hình lại tương đối bằng
phẳng được đặc trưng bởi những bãi dưới triều rộng. Từ 30m nước trở ra địa
hình tương đối bằng phẳng. Trong phạm vi 2 cửa Đáy và cửa Ba Lạt, địa hình
đáy biển tương đối bằng phẳng, các đường đẳng sâu thưa và khoảng cách giữa
chúng tăng dần từ bờ ra ngoài khơi.
Cửa Ba Lạt đặc trưng cho cửa sông châu thổ bồi tụ theo phương thức lấp
đầy do tác động phức tạp của động lực sông sóng với các thế hệ cồn cát sắp
18
xếp dạng nan quạt rất độc đáo và các lạch triều lớn nhất Bắc Bộ. Thế hệ các
cồn cát cổ song song với đường bờ và luôn có xu hướng dịch chuyển về phía bờ
trong quá trình tiến hóa. Điều thú vị là mỗi thế hệ cồn cát đều gồm một số hay
một nhóm các cồn cát chạy gần song song với nhau, nhiều chỗ nối đuôi liên tiếp
hoặc nằm sát cạnh nhau theo hướng từ lục địa ra biển. Riêng hệ thống cồn cát
cổ ở Giao Yến có dạng nan quạt rất điển hình. Cánh quạt quay về phía đông bắc
còn nan quạt xòe ở phía tây nam.
Tiến hóa cửa sông trải qua nhiều chu kỳ. Hàng năm sông Hồng và các dòng
chảy dọc bờ chuyển tải một lượng bùn cát khổng lồ qua cửa Ba Lạt. Quá trình
sóng mạnh mẽ cuốn lượng bùn cát này ra xa rồi lại đưa vào bờ kết hợp với dòng
chảy dọc bờ hình thành các dải cát ngầm chắn cửa hình vòng cung (cồn Lu, cồn
Vành...) bảo vệ đường bờ phía trong khỏi tác động của sóng đồng thời tạo ra
một đới yên tĩnh phía trong rất thuận lợi cho lắng đọng trầm tích do sông Hồng
đưa ra. Dòng chảy sông Hồng đến cửa bị dải cát ngầm chặn lại buộc phải phân
nhánh về hai phía, trong đó một phía có điều kiện thuận lợi hơn sẽ tích tụ một
cồn cát chắn dòng có hướng dọc theo dòng chảy đồng thời chia đôi vùng nước
thành hai lạch nước chảy bao quanh hai bên cồn để ra biển, phía còn lại dòng
chảy tập trung hơn sẽ trở thành lạch chính (lạch Lân). Đến một thời kỳ nào đó
sức cản trong lạch ngang lớn, dòng chảy mùa lũ khi có gió bão sẽ vươn thẳng
theo phương ngắn nhất, xẻ đôi cồn chắn cửa chính để đi ra biển, lạch ngang bị
thoái hóa , các cồn dần nối vào đất liền rồi quá trình diễn biến cửa sông lại bắt đầu
một chu kì mới. Với phương thức ấy đã hình thành vùng châu thổ sông Hồng trong
đó các sông Luộc, Trà Lý, Ninh Cơ là dấu vết các lạch ngang của các chu kỳ trước.
Từ 1938 đến nay diễn biến khu vực hết sức phức tạp với 4 lần chuyển
dòng chính và các hiện tượng bồi tụ xen kẽ xói lở vẫn diễn ra hết sức thường
xuyên.
1.6. Thổ nhưỡng
19
Các trầm tích bề mặt trải qua các quá trình mặn hóa, phèn hóa, bồi tụ và
lắng đọng đã hình thành nên 4 nhóm đất chính với 12 loại có ý nghĩa lớn đối với
sinh vật và con người.
Nhóm đất phèn gồm đất phèn tiềm năng và đất phèn hoạt tính chiếm diện
tích khá lớn trong khu vực. Chúng có thành phần cơ giới trung bình với lớp phủ
chủ yếu là thực vật ưa mặn, chua như sú, vẹt.
Nhóm đất mặn gồm 4 loại: đất mặn ít, đất mặn trung bình, đất mặn nhiều
và đất mặn sú vẹt. Tổng muối hoà tan từ 0,25 1%, thành phần muối kim loại
kiềm chủ yếu là Cl, SO42, CO32, HCO3 được ưu tiên để trồng RNM phòng hộ và
NTTS. Đất mặn ít chủ yếu để trồng lúa cho năng suất khá cao.
Nhóm đất phù sa bao gồm đất phù sa được bồi giàu dinh dưỡng; đất phù
sa không được bồi, không glay hoặc glay yếu có thành phần cơ giới cát pha, thịt
nhẹ hoặc thịt trung bình; đất phù sa không được bồi, glay trung bình hoặc mạnh;
và đất phù sa không được bồi, glay mạnh và ngập úng vào mùa mưa. Loại đất
này rất phù hợp để trồng lúa nước, cây xen canh và cây ăn quả.
Nhóm đất cát được hình thành do tác động của biển, sông, dòng chảy nội
đồng và gió, phân bố ở các bãi cát và cồn cát ven biển. Đất nghèo dinh dưỡng, có
phản ứng ít chua (pHKCl = 5,5 6,0) bao gồm đất cát thô hình thành trên các cồn
cát trẻ ở biển và các cồn cát cổ nằm sâu trong đất liền. Chúng chủ yếu được sử
dụng để trồng rừng phi lao chắn gió, xây dựng khu du lịch, bãi tắm, vật liệu lót
để NTTS. Cồn cát cũ được cải tạo thích hợp với nhiều loài cây trồng cạn.
1.7.Đặc điểm cấu trúc địa chất [13]
1.7.1.Địa tầng Đệ tứ vùng cửa sông châu thổ Sông Hồng
Thống pleistocen
Phụ thống pleostocen dưới
20
Hệ tầng Lệ Chi ( Q11 )
Trầm tích hệ tầng Lệ Chi là các thành tạo lót đáy đồng bằng Sông Hồng.
Phía Tây và Tây Bắc đồng bằng Sông Hồng trầm tích của hệ tầng bao gồm các
thành tạo cuội sạn tướng aluvi, phân bố trong các trũng ven rìa, tại độ sâu từ 45
50m đến 6570m, với chiều dày thay đổi từ 510m đến 2025m. Trầm tích gồm
ba phần:
Phần dưới gồm cuội sạn sỏi lẫn cát thô;
Phần giữa là cát mịn trung pha cát bột, thành phần đơn khoáng;
Phần trên là các thành tạo hạt mịn gồm sét, sét bột lẫn cát mịn xám vàng,
xám nhạt.
Vùng trung tâm miền võng các thành tạo hệ tầng Lệ Chi chuyển dần sang
tướng lòng sông miền chuyển tiếp gồm sạn sỏi lẫn cát ở phần dưới, chuyển lên
trên là các thành tạo sét, sét bột tướng bãi bồi. Tại vùng ven biển các thành tạo
hệ tầng Lệ Chi là những trầm tích thuộc tướng cửa sông ven biển bao gồm cát
sạn chuyển lên trên là sét, bột sét. Các thành tạo này bắt gặp ở độ sâu 7080m
đến 140m trở xuống. Chiều dày hệ tầng Lệ Chi từ 810m đến 3540m với xu thế
tăng dần từ Tây Bắc đến Đông Nam.
Các thành tạo hệ tầng Lệ Chi nằm phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo
thuộc hệ tầng Vĩnh Bảo và bị các trầm tích hạt thô của hệ tầng Hà Nội phủ lên
trên.
Hệ tầng Hà Nội (a,amQ123 hn)
Các thành tạo hệ tầng Hà Nội lộ chủ yếu ở vùng ven rìa Tây Bắc và Bắc
đồng bằng Sông Hồng. Tại vùng lộ, trầm tích nguồi gốc aluviproluvi gồm 2 tập:
21
Tập dưới là các thành tạo hạt khô, thành phần thay đổi từ cuội sạn sỏi
xen cát thô ở ven rìa đến cát thô trung ở phần trung tâm. Độ chọn lọc mài tròn
kém;
Tập trên là các thành tạo mịn gồm cát bột, bột sét.
Vùng trung tâm đồng bằng và ven biển, các thành tạo hệ tầng Hà Nội có
nguồn gốc chuyển từ sông sang sông biển, bắt gặp tại các lỗ khoan sâu tại độ
sâu 80140m trong những vùng sụt và 40180m trong những vùng nâng. Trầm tích
có xu hướng mịn dần từ dưới lên với 2 tập:
Tập dưới là các thành tạo aluvi gồm cát sạn lẫn cuội nhỏ thành phần
chủ yếu là thạnh anh, mài tròn trung bình, chuyển dần lên cát hạt trung mịn màu
xám sáng, xen kẹp các tập mỏng bột sét và kết thúc bột sét, bột cát màu tím nhạt.
Tập trên là các thành tạo sông biển với chiều dày dao động từ 510m đến
3040m, bao gồm các trầm tích cát mịn trung ở dưới xen ít bột sét, chứa di tích
tạo mặn lợ thuộc môi trường cửa sông ven biển, chuyển lên trên là sét, sét bột
màu nâu xám, nâu gụ xen kẹp các lớp mỏng cát mịn.
Trầm tích hệ tầng Hà Nội phủ lên bề mặt bào mòn của các thành tạo hệ
tầng Lệ Chi hoặc Vĩnh Bảo và bị phủ bởi các thành tạo hệ tầng Vĩnh Phúc.
Phụ thống Pleistocen trên
Hệ tầng Vĩnh Phúc (a, amQ13 vp)
Các trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc là các thành tạo của một tam giác châu
cổ với sự chuyển tiếp tướng trầm tích từ nguồn gốc aluvi đến nguồn gốc biển.
Các thành tạo nguồn gốc aluvi lộ ra ở vùng ven rìa phía Tây Bắc và Tây Nam tại
các khu vực Hiệp Hòa, Sóc Sơn, Vĩnh Yên, Phúc Yên, Đông Anh,…
Trong vùng trung tâm các thành tạo aluvi chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan từ
độ sâu 4050m, có khi tại độ sâu 8085m, có chiều dày từ 510m đến 2025m.
22
Thành phần trầm tích chủ yếu là cát lẫn sạn sỏi ở phần dưới, chuyển lên trên là
cát bột, bột sét màu vàng đỏ, vàng nâu loang lổ.
Trầm tích bao gồm cát hạt mịn màu xám chứa ít bột sét ở phần dưới,
chuyển lên trên là các trầm tích hạt mịn sét bột, bột sét. Thành phần khoáng vật
sét chủ yếu là caolinit và hydromica. Trầm tích chứa phức hệ cổ sinh và bào tử
phấn hoa đặc trung cho môi trường nước lợ, ngọt lợ vùng cửa sông ven biển.
Trầm tích nguồn gốc biển của hệ tầng Vĩnh Phúc chủ bắt gặp trong các
lỗ khoan sâu vùng ven biển Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình ở độ sâu từ 2025m
đến 5560m với chiều dày từ 68m đến 2025m. Thành phần chủ yếu là sét bột,
bột sét xám xanh, xám ximăng. Tại một số nơi bề mặt trầm tích hệ tầng Vĩnh
Phúc có màu sắc loang lổ và chứa kết vón sắt do quá trình phong hóa. Tập hợp cổ
sinh và các chỉ số địa hóa môi trường phản ánh môi trường thành tạo các trầm
tích này là môi trường biển.
Hệ đệ tứ Thống Holocen
Phụ thống Holocen dưới
Hệ tầng Hải Hưng (Q212 hh)
Tầng Hải Hưng bao gồm tích tụ biển – đầm lầy (mb), tích tụ biển (m) và
aluvi (a) phân bố chủ yếu ở phía Nam – Đông Nam, phía Bắc, Tây Bắc thành phố
Hà Nội.
Tích tụ biển gồm sét, sét bột xám xanh chủ yếu là hydromica – crit –
kaolinit monmorilonit phổ biến nhiều nơi trong đồng bằng ở cùng một độ cao.
Nhiều khu vực lớp sét xám xanh bị phủ bởi chu kỳ aluvi Holocen muộn.
Tích tụ biển – đầm lầy tạo lên những cảnh quan thuận lợi cho việc phát
triển các mỏ than bùn dạng đẳng thước, dạng thấu kính kém triển vọng.
23
Cát thành tạo nêu trên phủ dần lên tích tụ cát aluvi trong giai đoạn biển
tiến Flandrian.
Chiều dày trầm tích hệ tầng Hải Hưng dao động từ 25m ở vùng ven rìa
đến 1520m tại vùng trung tâm đồng bằng, 2025m tại vùng ven biển và từ 0,5
1m độ sâu 2530m ở tiền châu thổ.
Phụ Thống Holocen trên
Hệ tầng Thái Bình (Q23 tb)
Trầm tích hệ tầng Thái Bình hình thành từ giai đoạn cuối của thời kỳ biển
lùi đến nay, gồm các thành tạo aluvi, hồđầm lầy ven biển, châu thổ và biển.
Chiều dày trầm tích hệ tầng Thái Bình dao động từ 12m tại vùng ven rìa đến 15
20m tại vùng ven biển và giảm dần từ bờ ra đến độ sâu 25m nước ở tiền châu
thổ.
Phần ngoài khơi, tất cả các trầm tích phủ chờm trên mặt đất bất chỉnh
hợp U100 tạo thành một phức tập tầm tích tương đối đồng nhất đặc trưng cho
thềm lục địa Biển Đông Việt Nam trong Pliocen – Đệ tứ. Do tính đồng nhất cao,
khó định được ranh giới Pliocen và Đệ tứ vì vậy thường xếp chung trong một hệ
tầng Biển Đông. Các tập trầm tích Ploicen Đệ tứ trải rộng trên toàn thềm với
chiều dày tăng dần từ đới bờ ra khơi và không chịu ảnh hưởng của đứt gãy sâu
các khối nhô móng kể cả địa lũy Tri Tôn. Các tập trầm tích phân giải song song
gần nằm ngang hoặc hơi nghiêng về phía ngoài khơi. Thành phần trầm tích bao
gồm chủ yếu là vật liệu lục nguyên hạt mịn chưa gắn kết: cát, bột, sét, với sự
ưu thế của bùn sét và đôi nơi có bùn vôi.
Độ dày của các thành tạo Pliocen và Đệ tứ tăng dần từ đới bờ về phía
sườn lục địa từ 4050m đến 400500 và hơn nữa.
24
Hình 1. 3. Cột địa tầng trầm tích Đệ tứ đồng bằng sông Hồng
25