NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT

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

Nguyễn Thị Tuyến

NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN
KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------------

Nguyễn Thị Tuyến

NGHIÊN CỨU TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN
KHU VỰC CỬA SÔNG BA LẠT
Chuyên ngành:

Địa chất học

Mã số:

60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
GS.TS. TRẦN NGHI
XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG

Giáo viên hướng dẫn

Chủ tịch hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ khoa học

GS.TS. Trần Nghi

PGS.TSKH. Nguyễn Địch Dỹ

Hà Nội - 2016


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên học viên xin chân thành
cảm ơn sự giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô Khoa Địa chất - Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội trong suốt thời gian học viên học
tập, nghiên cứu tại trường.
Học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới GS.TS. Trần Nghi, người đã trực
tiếp hướng dẫn tận tình trong quá trình học viên thực hiện và hoàn thành luận văn.
Thầy là người đã truyền cho học viên lòng đam mê với địa chất, thử thách học viên
theo những cách khác nhau; chỉ cho học viên cách làm việc, nghiên cứu một cách
khoa học và hiệu quả.

Học viên cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các Thầy, Cô Bộ môn Trầm tích
và Địa chất biển - Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN.
Thầy, Cô đã luôn giúp đỡ học viên trong quá trình học tập và tận tình hướng dẫn
học viên tiếp cận và thực hiện các phương pháp trong nghiên cứu trầm tích để học
viên có thể sử dụng trong luận văn này.
Luận văn đã sử dụng kết quả phân tích mẫu và số liệu từ 12 lỗ khoan từ các
đề tài đo vẽ bản đồ Địa chất Đệ Tứ tờ Thái Bình - Nam Định tỷ lệ 1/200000 (do
Hoàng Ngọc Kỷ chủ biên, 1973) và tỷ lệ 1/50.000 (Vũ Nhật Thắng chủ biên, 1996)
thuộc Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Bắc. Cảm ơn Liên Đoàn đã tạo điều kiện
cho học viên được sử dụng số liệu để học viên hoàn thành luận văn.
Cuối cùng học viên xin cảm ơn gia đình và bạn bè, những người đã luôn ở
cạnh, khuyến khích và động viên để học viên có thể hoàn thành luận văn này.
Trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Học viên

Nguyễn Thị Tuyến

i


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......... 3
1.1. Vị trí khu vực nghiên cứu ........................................................................................... 3
1.2. Đặc điểm thuỷ văn và thủy triều ................................................................................. 3
1.3. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................................ 5
1.4. Đặc điểm địa tầng Đệ tứ ............................................................................................. 6
1.5. Đặc điểm tân kiến tạo................................................................................................ 18
1.5.1. Vùng nâng tân kiến tạo ....................................................................................... 19
1.5.2. Vùng sụt tân kiến tạo. ......................................................................................... 20
CHƢƠNG 2. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 22
2.1. Lịch sử nghiên cứu .................................................................................................... 22
2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................... 23
2.2.1. Phương pháp luận ............................................................................................... 23
2.2.2. Các phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 27
2.3. Cơ sở tài liệu ............................................................................................................. 37
CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM THẠCH HỌC, TƢỚNG ĐÁ-CỔ ĐỊA LÍ ........................... 39
3.1. Đặc điểm thạch học ................................................................................................... 39
3.1.1. Đặc điểm thạch học trầm tích cát ....................................................................... 39
3.1.2. Đặc điểm thạch học trầm tích bột sét ................................................................. 41
3.2. Đặc điểm tướng đá-cổ địa lí ...................................................................................... 42
3.2.1. Các nhóm tướng trầm tích Holocen sớm-giữa (Q21-2) ........................................ 42
3.2.2. Các nhóm tướng trầm tích Holocen muộn (Q23) ................................................ 45
CHƢƠNG 4. TIẾN HÓA TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC CỬA SÔNG
BA LẠT............................................................................................................................... 53
4.1. Địa tầng phân tập trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt ............................... 53
4.1.1. Khái niệm địa tầng phân tập trên cơ sở tướng trầm tích .................................... 53
4.1.2. Ranh giới các miền hệ thống và các pha thay đổi mực nước biển ..................... 53
4.2. Tiến hóa trầm tích Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt .............................................. 54
4.2.1. Tiến hóa theo chu kì tướng trầm tích ................................................................. 54

4.2.2. Tiến hóa thành phần trầm tích: khoáng vật, độ mài tròn, chọn lọc .................... 58
4.2.3. Biến động bờ biển cửa Sông Hồng trong Holocen và các giải pháp
phòng chống ................................................................................................................. 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 68

i


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu .............................................................................. 3
Hình 2. Mối quan hệ nhân quả giữa kiến tạo, sự thay đổi mực nước biển và
thành phần vật chất ................................................................................................... 25
Hình 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành và phát triển châu thổ ...... 25
Hình 4. Biểu đồ tương quan của động lực sông, sóng và thủy triều trong quá trình
trầm tích vùng cửa sông ven biển (theo Galloway, 1973) ........................................ 26
Hình 5. Khảo sát, lấy mẫu phân tích ngoài thực địa ................................................. 28
Hình 6. Đường cong tích lũy độ hạt ......................................................................... 30
Hình 7. Biểu đồ phân loại trầm tích (Cục địa chất Hoàng gia Anh, 1979)............... 31
Hình 8. Trầm tích cát đa khoáng lòng sông, Tuổi Q21-2, x40N+, .............................. 39
Hình 9. Trầm tích cát ít khoáng bãi triều, Tuổi Q21-2, x40N+, .................................. 39
Hình 10. Trầm tích cát ít khoáng bãi triều, TL1, x40, N+......................................... 40
Hình 11. Trầm tích cát ít khoáng bãi triều, TL6, x40, N+......................................... 40
Hình 12. Trầm tích cát ít khoáng bãi triều, GT12, x40, N+ ..................................... 40
Hình 13. Trầm tích cát ít khoáng cồn cát cửa sông hiện đại, TB17, x40, N+ .......... 40
Hình 14. Trầm tích bột sét ĐBCT phân lớp xiên chéo mịn bãi triều, Tuổi Q21-2

(Tanabe, 2003) .......................................................................................................... 41
Hình 15. Trầm tích bãi triều lagun cửa sông ............................................................ 42
Hình 16. Mặt cắt tướng đá-cổ địa lý của trầm tích Holocen khu vực ven biển
châu thổ Sông Hồng qua các lỗ khoan LK53 NĐ, LK ND-1, LK 56 NĐ,
LK 34TB, LK 35 TB ................................................................................................. 43
Hình 17. Mặt cắt tướng đá-cổ địa lý dọc Sông Hồng (từ đất liền ra biển) theo các
lỗ khoan 5TB, 19TB, 30TB ...................................................................................... 45
Hình 18. Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách đây 500 năm ..... 47
Hình 19. Sơ đồ tướng đá - cổ địa lý khu vực cửa sông Ba Lạt cách đây 200 năm ..... 47
Hình 20. Sơ đồ tướng đá thạch động lực khu vực cửa sông Ba Lạt ......................... 48
Hình 21. Tướng cát cồn cát cửa sông, TB17 ............................................................ 50
Hình 22. Tướng cát bãi triều xói lở hiện đại, GT12, Giao Thủy - Nam Định .......... 51
Hình 23. Cột địa tầng tổng hợp theo địa tầng phân tập LK 5TB .............................. 52
ii


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hình 24. Cột địa tầng tổng hợp theo địa tầng phân tập LK 35TB ............................ 52
Hình 25. Chu kỳ dao động mực nước biển và các miền hệ thống ............................ 53
Hình 26. Sơ đồ khối biểu diễn không gian 3 chiều quan hệ giữa tướng trầm tích và
các miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn-Holocen khu vực cửa Ba Lạt ........... 55
Hình 27. Mặt cắt địa chất trầm tích Pleistocen muộn, phần muộn - Holocen .......... 56
Hình 28. Sơ đồ tiến hóa trầm tích Holocen vùng cửa Ba Lạt ................................... 57
Hình 29. Mặt cắt địa chấn nông phân giải cao tuyến TN2 chỉ ra các tướng cát cồn
chắn cửa sông biển thoái và đê cát ven bờ biển tiến bị chôn vùi .............................. 57
Hình 30. Sơ đồ biến đổi thành phần các cấp hạt theo độ sâu tại LK34TB ............... 59
Hình 31. Sơ đồ biến đổi thành phần các cấp hạt theo độ sâu tại LK110aNĐ ........... 59

Hình 32. Sơ đồ biến đổi thành phần các cấp hạt theo độ sâu tại LK35TB ............... 60
Hình 33. Sơ đồ biến đổi thành phần các cấp hạt theo độ sâu tại LK56NĐ .............. 60
Hình 34. Sơ đồ biển thiên độ pH và hệ số Kt theo độ sâu tại LK34TB ................... 61
Hình 35. Bãi bồi Quất Lâm, Nam Định .................................................................... 63
Hình 36. Bờ biển bồi tụ (Cồn Vành, TB) ................................................................. 63
Hình 37. Móng nhà bị xói lở bờ biển Hải Hậu, Nam Định ...................................... 64
Hình 38. Bờ biển xói lở (Nhà thờ đổ, Hải Hậu, Nam Định)..................................... 64

iii


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.Thang địa tầng Đệ tứ ...................................................................................... 7
Bảng 2. Phân cấp độ hạt theo thang phi () (Folk.R, 1954) ..................................... 31
Bảng 3. Các chỉ tiêu địa hóa đặc trưng cho các môi trường trầm tích...................... 34
Bảng 4. Phân loại môi trường trên cơ sở các tham số trầm tích và địa hóa
môi trường ................................................................................................................. 35
Bảng 5. Bảng tổng hợp độ sâu và bề dày (m) ranh giới tướng trầm tích và các
miền hệ thống trầm tích Pleistocen muộn-Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt......... 37
Bảng 6. Kết quả phân tích tuổi trầm tích theo 14C .................................................... 37
Bảng 7. Bảng tổng hợp các tướng và tham số trầm tích các miền hệ thống............. 46

iv


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

LK

Lỗ khoan

PTN

Phòng thí nghiệm

TB

Tây bắc

BTB

Bắc tây bắc

ĐCCT

Địa chất công trình

HST

Miền hệ thống trầm tích biển cao

TST

Miền hệ thống trầm tích biển tiến

LST

Miền hệ thống trầm tích biển thấp

BP

Before present: Năm trước ngày nay

v


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
MỞ ĐẦU

Khu vực cửa sông Ba Lạt là một bộ phận của châu thổ Sông Hồng. Trải qua
mười một ngàn năm khu vực nghiên cứu đã xảy ra những biến động rất lớn về địa
tầng, trầm tích, địa mạo của đới bờ, sự thay đổi đường bờ và quá trình dịch chuyển
cửa sông. Lịch sử tích tụ trầm tích Holocen khu vực hạ lưu châu thổ Sông Hồng
diễn ra trong mối quan hệ với pha biển tiến Flandrian (18000-5000 năm BP) và pha
biển thoái sau biển tiến cực đại (5000 năm BP đến nay). Đây là giai đoạn biến động
hết sức phức tạp. Tuy đã có một số công trình nghiên cứu về địa tầng, địa chất Đệ
Tứ như phướng án đo vẽ bản đồ địa chất Đệ Tứ tỷ lệ 1/200000 của Hoàng Ngọc Kỷ
(1973) và 1/50000 tờ Thái Bình Nam Định của Vũ Nhật Thắng (1996) song nghiên
cứu về tiến hóa trầm tích, tướng và môi trường trầm tích và địa tầng phân tập trong
mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển thì đến nay vẫn chưa được nghiên cứu
một cách chi tiết. Các đặc tính địa hình-địa mạo, trầm tích tầng mặt và quy luật

phân bố tướng trầm tích có một mối quan hệ nhân -quả với nhau. Kết quả khu vực
hạ lưu Sông Hồng đã tạo nên nhóm tướng “đồng bằng châu thổ” trên đó có một loạt
các hệ thống tướng giồng cát có hình lưỡi liềm quay lưng ra biển và tướng bãi bồi
châu thổ nghiêng thoải về phía biển. Hiện nay chúng là các đồng bằng trồng lúa và
trồng cói ở Thái Bình và các rừng ngập mặn Ramsa nổi tiếng ở Nam Định. Nhóm
tướng “đồng bằng châu thổ” này phủ trên nhóm tướng châu thổ ngầm và tạo nên
một nhịp tướng châu thổ hoàn chỉnh theo phương thẳng đứng. Nhịp tướng châu thổ
Holocen giữa - muộn (Q22-3) này có cấu tạo nêm tăng trưởng và phủ chỉnh hợp trên
nhịp tướng biển tiến Holocen sớm-giữa.
Đề tài luận văn được chọn có tiêu đề “Nghiên cứu tiến hóa trầm tích
Holocen khu vực cửa sông Ba Lạt” nhằm làm sáng tỏ bản chất của quá trình tiến
hóa về thành phần vật chất và quy luật cộng sinh tướng theo không gian và theo
thời gian.
Theo không gian thành phần vật chất và dãy cộng sinh tướng được thay đổi
liên tục theo 2 miền hệ thống: (1) Miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST) từ 12000
năm đến 5000 năm BP được đặc trưng bởi 3 tướng cơ bản nối tiếp nhau từ biển vào
đất liền, đó là là tướng cát bùn cửa sông estuary, tướng bùn đầm lầy ven biển và
tướng sét xám xanh. Theo chiều hướng đó thành phần trầm tích cũng đơn giản dần
từ đa khoáng đến ít khoáng; (2) Miền hệ thống trầm tích biển cao (HST) các tướng
trầm tích được thay thế nhau theo đường bờ dịch chuyển dần từ đất liền ra biển.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài luận văn giới hạn từ trầm tích đồng bằng châu thổ
đến đới trong của tiền châu thổ hiện đại chiếm khoảng 500 km2 thuộc các huyện ven
1


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

biển như Thái Thụy, Kiến Xương, Tiền Hải thuộc tỉnh Thái Bình và huyện Giao

Thủy và Hải Hậu thuộc tỉnh Nam Định.
Theo thời gian (tức từ dưới lên) trầm tích Holocen ở khu vực cửa sông Ba
Lạt gặp từ độ sâu 56m trở lên và có 2 nhịp tướng rõ ràng: (1) Nhịp tướng trầm tích
biển tiến (TST) và (2) Nhịp tướng trầm tích biển thoái cao (HST).
Mục tiêu nghiên cứu:
1/ Làm sáng tỏ đặc điểm thạch học và tướng đá - cố địa lý Holocen khu vực
cửa sông Ba Lạt
2/ Làm sáng tỏ quy luật phân bố trầm tích và tướng trầm tích từ 12000 năm
đến nay
2/ Phân tích các minh chứng để chứng minh cho sự tiến hóa trầm tích theo
không gian và thời gian
Nhiệm vụ nghiên cứu:
1/ Nghiên cứu đặc điểm thạch học, tướng đá-cổ địa lí Holocen vùng hạ lưu
châu thổ Sông Hồng
2/ Nghiên cứu tiến hóa trầm tích theo không gian và thời gian
3/ Nghiên cứu nguyên nhân, xu thế bồi tụ và xói lở 2 khu vực cửa sông Ba Lạt:
- Khu vực bồi tụ: bờ biển Thái Bình
- Khu vực xói lở: phía nam bờ biển Nam Định
Bố cục của luận văn:
Chương I. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
Chương II. Lịch sử và phương pháp nghiên cứu
Chương III. Đặc điểm thạch học và tướng đá -cổ địa lý
Chương IV. Tiến hóa trầm tích trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển.

2


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

CHƢƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí khu vực nghiên cứu
Vùng nghiên cứu (Hình 1) thuộc một phần lãnh thổ và lãnh hải các tỉnh Thái
Bình và Nam Định giới hạn trong toạ độ địa lý sau:
106o6’00” - 106o40’00” Đ
20o 0’00” - 20o30’00” B

Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu
1.2. Đặc điểm thuỷ văn và thủy triều
1.2.1. Đặc điểm thuỷ văn
Khu vực nghiên cứu thuộc lưu vực của hệ thống Sông Hồng, đóng vai trò đặc
biệt quan trọng trong việc thành tạo châu thổ bị chôn vùi và châu thô ngầm hiện đại.
Sông Hồng bắt nguồn từ Vân Nam - Trung Quốc vào Việt Nam qua biên giới gần
3


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

thị xã Lào Cai đến Việt Trì với tên gọi là sông Thao và có thêm hai sông lớn gia
nhập là sông Lô và sông Đà. Sông Hồng có năm chi lưu toả khắp đồng bằng đó là
sông Đuống, sông Luộc, sông Trà Lý, sông Thái Bình và sông Ninh Cơ. Hằng năm
con sông này đổ ra biển 114 tỉ m3 nước và chuyển tải theo gần 100 triệu tấn vật chất
lơ lửng, trong đó khu vực khu vực cửa chính, cửa Ba Lạt, đã chiếm gần 45% tổng
lưu lượng. Sau khi chảyqua hai tỉnh Thái Bình - Nam Định rồi Sông Hồng đổ ra
Biển Đông tại cửa Ba Lạt. Chiều rộng của sông trung bình tại đoạn này là 500-600 m.
Khu vực nghiên cứu có một mạng lưới thủy văn dày đặc lại chịu ảnh hưởng
mạnh mẽ của điều kiện khí hậu nên chế độ nước chia ra hai mùa rõ rệt, mùa lũ từ

tháng VI đến tháng X chiếm khoảng 75% tổng lượng nước, mùa kiệt từ tháng XI
đến tháng V năm sau, chiếm khoảng 25% tổng nước trong năm. Đặc biệt Sông
Hồng mang một lượng lớn phù sa đổ ra biển nên đường bờ tại cửa Ba Lạt mỗi năm
tiến ra biển khoảng 40 m.
1.2.2. Đặc điểm thủy triều
Khu vực nghiên cứu có chế độ triều khá đều đặn, tuy nhiên ở phía nam tính
nhật triều kém hơn ở phía bắc cửa Ba Lạt. Biên độ triều cực đại dao động từ 1,7 m
đến 3,5 m, chu kỳ dao động 25 giờ và chậm pha 1 giờ đồng hồ so với thủy triều đảo
Hòn Dấu. Đặc trưng của các pha dao động triều ở đây là khá đối xứng, đặc biệt
trong các ngày con nước lớn chỉ có đôi chút bất thường vào các ngày nước ròng.
Thủy triều cũng có đặc tính theo mùa: thủy triều mạnh thường vào tháng IX và kéo
dài đến tháng II năm sau, trong khi mùa triều thoái từ tháng III đến tháng VIII hàng năm.
Tương quan triều lên và triều xuống cũng thay đổi, xấp xỉ bằng nhau ở phía
bắc cửa Ba Lạt, thời gian triều xuống tăng gấp đôi triều lên ở nam cửa Ba Lạt. Thời gian
triều xuống càng kéo dài, tốc độ triều xuống càng giảm và cân bằng nghiêng về bồi tụ.
Dòng triều trong khu vực có những đặc điểm sau: trong thời gian nước lên
dòng triều có hướng thịnh hành đông - tây, thời gian triều xuống có hướng thịnh
hành tây - đông. Các dòng chảy triều có vai trò lớn trong việc tái phân bố vật liệu
trầm tích, đưa vào lắng đọng tại các bãi bồi châu thổ ngập triều. Hướng thịnh hành
lên của thuỷ triều là đông - tây, gặp đường bờ có hướng đông bắc - tây nam tạo các
dòng chảy ven bờ có hướng về tây nam hoặc hơi lệch về phía nam vận chuyển theo
vật liệu về các phía đó.
 Chế độ sóng
Chế độ sóng tại khu vực cửa Sông Hồng có sự phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ
gió và các đặc điểm địa hình khu vực. Từ tháng IX đến tháng II năm sau, hướng
4


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

thịnh hành chuyển sang Đông Bắc, đôi khi chuyển sang hướng Đông. Độ cao trung
bình của sóng biển ven bờ khoảng 0,5 - 1 m, và có thể đạt 3 - 5 m trong các ngày
giông bão. Tuy nhiên khi truyền từ ngoài khơi vào, năng lượng cửa sóng bị giảm
đáng kể tại các cồn cát bãi triều hoặc triệt tiêu năng lượng tại khu vực rừng ngập mặn.
Khu vực cửa sông Ba Lạt là khu vực biển hở nên liên tục đón gió và đón
sóng mạnh, tác động trực tiếp từ biển, đặc biệt là sóng bão và sóng của gió mùa
đông bắc. Sóng và sóng bão là yếu tố động lực chính đã tạo nên các cồn cát cửa
sông cổ (giồng cát) và các cồn cát hiện đại như Cồn Vành, Cồn Lu, Cồn Thoi, Cồn
Mờ… Đây là tính đặc thù nhiệt đới trong quá trình vận chuyển, lắng đọng, đặc biệt
là tái vận chuyển và tái phân bố trầm tích để có thể tạo nên các thể trầm tích đột
biến ở vùng cửa sông Ba Lạt.Ví dụ năm 1973 chỉ một cơn bão cấp 12 đã chuyển
dịch cửa sông Ba Lạt từ phía đông bắc sang đông đông nam cắt qua Cồn Vành và
hình thành thêm Cồn Lu.
 Chế độ dòng chảy
Dòng dảy ven bờ tại khu vực cửa Sông Hồng thường được tổng hợp từ nhiều
yếu tố khác nhau như dòng chảy sông, dòng triều, dòng do gió cũng như phân dị địa
hình dọc bờ. Tuy nhiên, yếu tố chủ yếu quyết định dòng tổng hợp là dòng triều
trong đó dòng triều xuống bao giờ cũng lớn hơn dòng triều lên do tổng hợp thủy
lực. Nhìn chung hướng dòng chảy trong cả năm chủ yếu có hướng bắc - nam, dòng
chảy tổng hợp trung bình đạt 20 - 60cm/s, cao nhất đạt 92 cm/s. Tuy nhiên trong
từng mùa, từng tháng, do sự thay đổ hướng gió nên dòng chảy có hướng phụ lệch về
đông bắc - tây nam. Đây chính là nguồn động lực vận chuyển trầm tích tạo nên quá
trình bồi tụ mạnh xảy ra ở phần phía nam cửa Ba Lạt.
1.3. Đặc điểm khí hậu
Lượng mưa: Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa với một mùa
đông lạnh và một mùa hạ ẩm ướt mưa nhiều.
Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, thời gian này thường có gió mùa
đông nam gây mưa nhiều, thỉnh thoảng có áp thấp nhiệt đới bão, trung bình trong

mùa có 40 - 70 ngày có mưa với lượng mưa dao động từ 145 - 399mm, tổng lượng
mưa trong mùa đạt tới 1200 - 2000mm. Mùa khô kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11
năm sau, trung bình trong mùa có 30 - 50 ngày có mưa, với lượng mưa dao động từ
11,7 - 59,8mm. Tổng lượng mưa trong mùa đạt 180 - 200 mm. Biến trình năm của
lượng mưa có một cực đại vào tháng 10 (399 mm) và một cực tiểu vào tháng 12
(11,7 mm).
5


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,7oC, cao nhất là từ tháng 5 đến
tháng 7 với nhiệt độ trung bình là 29,3oC (nhiệt độ có khi lên tới 35 - 37oC), thấp
nhất vào tháng 12 đến tháng 2 năm sau vào khoảng 16,7oC, nhiệt độ có khi xuống
tới 2 - 3oC.
Độ ẩm: Do nằm trong khu vực gió mùa và chịu tác dụng trực tiếp của khí
hậu biển cho nên vùng nghiên cứu thường xuyên có độ ẩm cao. Về mùa lạnh thời
tiết khô hanh nên độ ẩm giảm đáng kể. Độ ẩm tương đối trung bình năm là 84,5%,
chỉ số về ánh sáng cao.
Gió: Chế độ hoàn lưu gió ở khu vực nghiên cứu cũng gây ra sự phân hóa khí
hậu theo không gian và thời gian. Vào mùa đông, thường chủ yếu vào cuối mùa,
vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp của khối không khí cực đới di chuyển
qua lục địa, gây ra nhiều đợt rét kéo dài. Hướng gió chính trong thời gian này là
Đông Bắc, chiếm tần suất hơn 90% trong tháng, với vận tốc trung bình khoảng 4-6
m/s, lớn nhất có khi đến 8-12 m/s. Còn vào mùa hạ, các khối nhiệt đới biển ảnh
hưởng đến thời tiết khu vực nghiên cứu, ảnh hưởng này thường gây ra những nhiễu
động thời tiết đặc biệt như áp thấp nhiệt đới và mưa bão kéo dài. Trong mùa này
hướng gió thịnh hành là Đông Nam với vận tốc trung bình trong các cơn bão đạt 5-7

m/s, có khi đạt tới 30-40 m/s. Hàng năm có khoảng 2 - 3 cơn bão đổ bộ trực tiếp
gây ảnh hưởng đáng kể đến khu vực (chủ yếu vào tháng VII - tháng IX hàng năm).
Bão: thường xuất hiện vào thời gian từ tháng 1 đến tháng 5. Quá trình đổ bộ
của bão vào đất liền làm cho mực nước biển dâng cao. Tại dải ven bờ Sông Hồng
mực nước biển dâng cao tối thiểu là 1.5m và tối đa là 2.8m. Tuy bão xuất hiện
không thường xuyên nhưng năng lượng gấp nhiều lần các quá trình động lực khác.
Một cơn bão lớn có thể xoá nhoà toàn bộ các dạng địa hình được kiến lập cách đó
hàng nghìn năm song cũng có thể kiến lập nên một dạng địa hình mới mà hàng
nghìn năm sau cũng không kiến lập nên. Ví dụ cơn bão năm 1960 đã cắt đôi cồn
chắn trước cửa Ba Lạt tạo ra Cồn Vành và Cồn Thủ và cơn bão năm 1984 đã phá
huỷ hầu hết đuôi của Cồn Đen.
1.4. Đặc điểm địa tầng Đệ tứ
Để đảm bảo tính kế thừa và thống nhất với các tài liệu đã có trước, tác giả sử
dụng thang địa tầng với ranh giới Đệ tứ ở mức 1.6 triệu năm, và ranh giới Pleistocen
và Holocen là 10.000 năm (Bảng 1).

6


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học
Bảng 1. Thang địa tầng Đệ tứ

Hệ

Thống

Niên đại tuyệt đối

Phụ thống

(năm trƣớc ngày nay)
Trên Q23-3

Muộn Q23

Dưới Q23-1

Holocen(Q2)
Giữa Q22

Đệ tứ

Sớm Q21

Pleistocen Q1

Neogen

Giữa Q23-2

3000
Không phân chia

Muộn Q13

Không phân chia

11700

Giữa Q12

Không phân chia

300.000

Sớm Q11

Không phân chia

700.000
1.600.000

Pliocen N2

Thống Pleistocen
Phụ thống Pleistocen dƣới
Hệ tầng Lệ Chi (Q11alc)
Hệ tầng Lệ Chi do Ngô Quang Toàn xác lập năm 1989 khi nghiên cứu chi
tiết LK4. HN (Lệ Chi - Gia Lâm - Hà Nội). Trầm tích của hệ tầng không lộ trên
mặt, chỉ quan sát được trong các lỗ khoan ở độ sâu 45 đến 69,5m với chiều dày thay
đổi từ 2,5m đến 24,5m. Theo không gian phân bố, trầm tích có bề dày tăng nhanh
về phía Nam, Đông Nam và mỏng dần sang hai cánh Đông Bắc, Tây Nam. Bề dày
lớn nhất gặp tại LK.6 - HN, Ái Mộ - Gia Lâm là 24,5 m.
Mặt cắt đặc trưng của hệ tầng Lệ Chi quan sát thấy rất rõ nét ở tuyến I - I,
trong đó LK4 - HN ở Lệ Chi - Gia Lâm được nghiên cứu chi tiết hơn cả vì ở đây có
đầy đủ các tập của tầng từ hạt thô đến hạt mịn thể hiện được rõ nét tính chu kỳ trầm
tích aluvi của tầng. Theo thạch học, cổ sinh, trầm tích hệ tầng Lệ Chi được phân ra
làm 3 tập từ dưới lên như sau:

Tập 1 (77 - 67m): gồm cuội (thạch anh, silic, đá hoa... ) sỏi lẫn ít cát, bột sét
thuộc tướng lòng miền núi và chuyển tiếp, đá có màu xám nâu, chiều dày 10m. Tập
cuội nằm ngay trên trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb).
Tập 2 (67 - 63,5m): gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu vàng xám, chọn lọc và mài
tròn tốt. Trầm tích tập này thuộc tướng lòng và gần lòng sông thành tạo trong môi
trường có dòng chảy, phân dị mạnh. Chiều dày trung bình của tập 2 là 3,5m.
7


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tập 3 (63,5 - 63m): gồm bột, sét, cát xám, xám vàng, xám đen (do lẫn mùn
thực vật) độ chọn lọc và mài tròn kém. Chiều dày tập 3 là 0,5 m.
Trong 3 tập trầm tích thì tập 1 (hạt thô) là đối tượng chứa nước ngầm khá
phong phú và có chất lượng tốt.
Tại LK 6 - HN, Ái Mộ - Gia Lâm, trầm tích sông thuộc hệ tầng Lệ Chi nằm
ở độ sâu 80,5 - 55,5m, chiều dày 24,5m, gồm 3 tập:
Tập 1 (80,5 - 60m): cuội sỏi ít cát, bột sét xám nâu, bề dày 20,5m
Tập 2 (60 - 57m): cát, bột xám vàng, bề dày 3m.
Tập 3 (57 - 55,5m): bột cát, sét màu xám, xám đen có chứa bào tử phấn hoa:
Lycopodium, Pteris, Pinus, Cedrus, Ulmus, Tilia, Canabis, Salix, Juglans... và tảo
nước ngọt (Centrophyceae) có yếu tố Pleistocen sớm.
Hệ tầng Lệ Chi nằm không chỉnh hợp trên trầm tích tuổi Pliocen muộn và
nằm không chỉnh hợp dưới hệ tầng Hà Nội (Q12 hn).
Hệ tầng Lệ Chi được định tuổi Pleistocen sớm dựa theo mối quan hệ địa tầng
và phức hệ bào tử phấn hoa thu thập qua các lỗ khoan vùng Ái Mộ, Lệ Chi. Khí hậu
giai đoạn này ôn hoà, khô lạnh với sự có mặt của thực vật ưa lạnh như Salix, Juglan.
Giai đoạn cuối khí hậu ấm dần lên.

Trầm tích hệ tầng Lệ Chi - nguồn gốc sông - biển (amQ11lc) ở diện tích
nghiên cứu không lộ ra trên mặt, chỉ gặp chúng trong các lỗ khoan sâu (LK 53NĐ,
LK 30NĐ, LKQ109b, LK 56NĐ, LK 19TB, LK 6TB, LK 30TB…) và thường nằm
ở độ sâu từ 71 đến 142 m trở xuống.
Qua các lỗ khoan thấy được trầm tích của hệ tầng Lệ Chi nằm phủ không
chỉnh hợp lên trầm tích hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) và bị trầm tích hạt thô của hệ tầng
Hà Nội (Q12hn) phủ lên. Ranh giới giữa hệ tầng Lệ Chi và hệ tầng Vĩnh Bảo cũng
chính là ranh giới giữa trầm tích Neogen và Đệ Tứ ở vùng nghiên cứu.
Phụ thống Pleistocen giữa - trên
Hệ tầng Hà Nội (a,amQ12hn)
Hệ tầng Hà Nội do Hoàng Ngọc Kỷ và nnk xác lập năm 1978 khi nghiên cứu
địa tầng hệ Đệ tứ tờ Hà Nội tỷ lệ 1: 200.000 qua mặt cắt điển hình LK4 - Thanh
Xuân - Hà Nội [7].
Hệ tầng Hà Nội được hình thành trong khoảng thời gian từ 700.000 năm đến
hơn 100.000 năm cách ngày nay. Trầm tích chỉ gặp ở hầu hết các lỗ khoan, bề dày
lớn nhất ở Nam Thanh Trì đạt tới 34m (LK.1 - HN). Vùng ven rìa đồng bằng, bề
dày trầm tích mỏng, chỉ đạt 0,5 - 3,0m.
8


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Đặc điểm nổi bật về thành phần thạch học của hệ tầng Hà Nội là khối lượng
hạt vụn thô gồm cuội, sỏi sạn chiếm tỷ trọng lớn, do vậy có khả năng chứa nước
khá phong phú, nên đây chính là tầng chứa nước quan trọng nhất không những trên
địa bàn thành phố Hà Nội mà trong cả đồng bằng Bắc bộ.
Về nguồn gốc trầm tích hệ tầng Hà Nội, đó là trầm tích sông - sông lũ với hai
kiểu mặt cắt đặc trưng: mặt cắt vùng lộ và mặt cắt vùng phủ.

Mặt cắt ở vùng phủ: trầm tích của hệ tầng gặp trong hầu hết các lỗ khoan ở
vùng ven rìa và trung tâm đồng bằng. Chúng nằm ở độ sâu từ 35,5m đến 69,5m, nơi
dày nhất là 34m tại LK1.HN ở Văn Điển và được chia thành 3 tập từ dưới lên trên
như sau:
Tập 1: tầng cuội sạch gồm cuội lẫn tảng, sỏi sạn và ít cát bột xen kẽ thuộc
tướng lòng sông miền núi. Tập này có chiều dày 10 - 20m, phủ không chỉnh hợp
trên trầm tích hệ tầng Lệ Chi và là đối tượng chứa nước ngầm phong phú, có chất
lượng tốt.
Tập 2: sỏi nhỏ, cát hạt thô, cát bột màu vàng xám thuộc tướng sông miền núi
và chuyển tiếp. Thành phần cát chủ yếu là thạch anh, một ít silic, fenfat và một vài
khoáng vật nặng. Chiều dày trung bình của tập 15 - 17m
Tập 3: bột sét, bột cát xám vàng đặc trưng cho tướng bãi bồi dày trung bình
4m. Trong tập này đôi chỗ gặp các thấu kính sét bột xám xen lẫn mùn thực vật.
Trong tập 3 có chứa bào tử phấn hoa, tảo nước ngọt, lợ, mặn có yếu tố Pleistocen
giữa - đầu Pleistocen muộn (Q12 - 3a). Về quan hệ trên tập 3 bị phủ bởi trầm tích
aluvi hệ tầng Vĩnh Phúc. Bề dày tập 1 - 5m.
Ở tuyến II - II từ Hà Đông qua cầu Chương Dương tới Cầu Đuống ( LK 5,
6,7,8 - HN), mặt cắt của hệ tầng vắng mặt tập 3 là tập hạt mịn. Sang mặt cắt tuyến
III - III chạy từ Tây Tựu qua đầm Vân Trì tới Kim Lũ lại xuất hiện tập 3 với bề dày
là 10m (LK.11 - HN). Bề dày của hệ tầng tại trung tâm thành phố Hà Nội khá ổn
định, biến đổi trong khoảng 20 - 25m.
Tại LK.1 - HN (Văn Điển) và LK.2 - HN (Bát Tràng), ở độ sâu 40 - 41m
trong tập hạt mịn gặp phổ phấn gồm: Quercus, Ulmus, Pteris, Carya,
Os.munda...Tảo nước ngọt gồm: Aulacosira, A.granulata, Navicula, Hantzschia...
thuộc môi trường sông.
Tập 1, 2 là tầng chứa nước ngầm phong phú, chất lượng nước tốt, đây là đối
tượng cung cấp nước chủ yếu cho thành phố.
Về quan hệ trên, trầm tích hệ tầng Hà Nội bị hệ tầng Vĩnh Phúc (aQ 13) phủ
không chỉnh hợp lên trên. Tại LK.6 - HN (Ái Mộ - Gia Lâm) và nhiều lỗ khoan
khác, bề mặt lớp hạt mịn trên cùng của hệ tầng bị phong hóa nhiễm sắt có màu

vàng, nâu sậm.
9


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Mặt cắt ở vùng lộ: trầm tích hỗn hơp sông - lũ thuộc hệ tầng Hà Nội lộ ra
dưới dạng thềm bậc II ở độ cao tuyệt đối 20 - 40m, phân bố ở Vệ Linh, Phú Cường,
Minh Trí, Hiền Ninh ( huyện Sóc Sơn) với bề mặt bị bóc mòn, phong hóa mạnh,
nằm trực tiếp trên bề mặt phong hóa đá gốc. Nhìn chung kiểu mặt cắt ở vùng lộ có
thể phân làm 2 tập từ dưới lên trên như sau:
Tập 1: cuội, cuội tảng lẫn sỏi, sạn, cát bột, ít sét màu gạch vàng, vàng nâu.
Trong thành phần cuội ở Vệ Linh còn bắt gặp tectit. Bề dày của tập 1 0,3 - 1,5m.
Tập 2: gồm cát bột, bột lẫn ít sét màu vàng gạch dày 0,3 - 2,5m. Tập này
chứa bào tử phấn hoa gồm: Gleichenia sp., Quercus sp., Larix sp., Cyathea sp.,
Ginkgo sp., xác định khoảng tuổi Pleistocen giữa - muộn. Bề mặt tập 2 này bị laterit
hóa, hình thành nên lớp đá ong cứng chắc dày 0,5 - 1m, có thể khai thác làm gạch
đá ong xây dựng.
Tuổi của hệ tầng Hà Nội là Pleistocen giữa - muộn phần sớm được xác lập
dựa vào bào tử phấn hoa.
Tổng hợp các mặt cắt của hệ tầng Hà Nội cho thấy, phần dưới của hệ tầng
với thành phần chủ yếu là cuội tảng hỗn tạp là sản phẩm liên quan đến quá trình
xâm thực sâu, đào xẻ của sông suối miền núi. Sau đó động lực dòng chảy giảm dần,
kích thước hạt vụn giảm, hàm lượng cát tăng. Trong giai đoạn này, quá trình phong
hóa vật lý thống trị, khí hậu lạnh hơn so với hiện tại do sự hiện diện một số thực vật
ưa lạnh như Tilia, Corylus, Juglans tưong đối khô nhưng có những đợt mưa dữ dội
xen kẽ dẫn tới những sản phẩm lũ tích lan tràn trên khắp địa bàn thành phố. Vào
cuối giai đoạn này, mức xâm thực cơ sở đuợc nâng cao, hoạt động của sông chuyển

sang xâm thực ngang, bồi tụ tạo nên tập hạt mịn trên phần trên cùng của mặt cắt.
Phụ thống Pleistocen trên
Hệ tầng Vĩnh Phúc (a, amQ13vp)
Hệ tầng Vĩnh Phúc do Hoàng Ngọc Kỷ xác lập (1973) khi nghiên cứu trầm
tích sét loang lổ ở vùng Vĩnh Phúc [7]. Theo các tác giả trên, hệ tầng Vĩnh Phúc bao
gồm phần dưới có nguồn gốc sông - biển (amQ13bvp) và phần trên là trầm tích biển
(mQ13bvp). Ngô Quang Toàn và nnk, 1989 trong quá trình đo vẽ địa chất nhóm tờ
thành phố Hà Nội tỷ lệ 1: 50.000 đã xác định trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc trong
phạm vị thành phố Hà Nội và một số khu vực xung quanh có nguồn gốc sông (chứ
không phải nguồn gốc biển như Hoàng Ngọc Kỷ quan niệm) có thể phân ra các
tướng: aluvi và tướng hồ - đầm lầy (a, lb Q13vp).
10


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hệ tầng Vĩnh Phúc hình thành trong khoảng thời gian 100.000 - 10.000 năm
cách ngày nay. Các trầm tích lộ ra trên diện rộng dưới dạng đồng bằng tích tụ aluvi
cổ thuộc huyện Sóc Sơn, Đông Anh, một phần ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh (Từ Liêm)
với độ cao tuyệt đối của bề mặt biến đổi từ 8 đến 20m. Ven Sông Hồng chúng phân
bố ở độ sâu 18 - 41,7m, ven bờ sông Đuống từ 2 - 41m. Bề dày lớn nhất gặp ở LK.8
- HN (Gia Lâm) là 38m.
Bề dày của hệ tầng có xu hướng tăng dần về phía Nam và Tây Nam. Tại
LK.1 - HN (Đông Mỹ - Thanh Trì) không gặp trầm tích này do hoạt động xâm thực
của lòng Sông Hồng trong giai đoạn đầu Holocen muộn (3000 năm cách ngày nay).
Nét đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc là bề mặt bị hiện tượng laterit hóa yếu
có màu sắc loang lổ dễ nhận biết. Hệ tầng gồm 2 kiểu nguồn gốc là: sông và hồ đầm lầy thể hiện lịch sử tiến hóa trầm tích của sông.
Tổng hợp các dạng tài liệu trong những lỗ khoan sâu, trầm tích của hệ tầng

Vĩnh Phúc có thể được phân ra làm 3 kiểu nguồn gốc khác nhau sau: trầm tích sông,
trầm tích sông - biển, trầm tích biển.
 Phụ hệ tầng dƣới, nguồn gốc aluvi (a Q13a vp1 ):
Mặt cắt ở vùng lộ: hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra dưới dạng đồng bằng thềm aluvi
cổ, trên diện rộng khoảng 300 km2, thuộc các huyện Đông Anh, Sóc Sơn, một phần
phía Đông Bắc huyện Từ Liêm. Đồng bằng này không bằng phẳng có độ cao tuyệt
đối 8 - 20m, bị chia cắt bởi các rãnh xâm thực. Bề mặt bị phong hóa loang lổ, nhiều
nơi cứng chắc.
Mặt cắt tại LK.19 - HN (Nội Bài - Sóc Sơn)dày 6,2m từ dưới lên gồm 2 tập:
Tập 1 (6,2 - 2,5m): cát, bột sét lẫn vảy mica và mùn thực vật màu xám trắng,
đỏ loang lổ, phần dưới lẫn ít sạn, sỏi thạch anh, chứa bào tử phấn của thực vật
dương xỉ, hạt trần và hạt kín, không có yếu tố ngập mặn. Bề dày tập 1 là 3,7 m, nằm
phủ không chỉnh hợp lên các trầm tích hệ tầng Hà Nội.
Tập 2 (2,5 - 0m): sét, bột, cát lẫn sạn sỏi laterit, vẩy mica và mùn thực vật
màu sắc loang lổ, có chứa phổ phấn hoa. Dày 2,5m.
Phía Nam Phù Xá Đông (xã Phú Minh - Sóc Sơn) gần 350 m, tại giếng đào khai
thác cát vàng ở bờ trái sông Cà Lồ, ở độ sâu 5,5 m hệ tầng có trật tự từ dưới lên như sau:
Tập 1 (5,5 - 2,4m): cát lẫn sỏi sạn thạch anh, silic cấu tạo phân lớp xiên, từ
dưới lên hạt cát biến đổi từ thô đến nhỏ, màu xám vàng, vàng gạch, đôi chỗ nhiễm
sắt màu đỏ nâu. Dày 3,1m. Đây là tầng khai thác cát vàng xây dựng.
11


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tập 2 (2,4 - 0,3m): cát bột màu nâu xám lẫn ít mùn thực vật, phần trên là lớp
bột màu xám nâu phớt đỏ ngấm nước khá dẻo. Dày 2,1m.
Tập 3 (0,3 - 0m): lớp đất trồng, thành phần bột cát nâu vàng. Dày 0,3m.

Ven sông cà Lồ, phía Đông cầu Phủ Lỗ, tại điểm khai thác cát của dân, trật
tự trầm tích từ dưới lên gồm 2 lớp:
Tập1 (2,35 - 2,05): cát vàng gạch hạt vừa đến nhỏ có vảy mica, thỉnh thoảng
xen thấu kính bột sét lẫn cát màu xám trắng. Bề dày 0,3m.
Tập 2 (2,05 - 0m): bột sét lẫn cát màu xám trắng, xen kẹp lớp cát nâu vàng,
nhiễm sắt nâu đỏ, cấu tạo phân lớp xiên. Thành phần khoáng vật sét là hydromica,
kaolinit.
Mặt cắt ở vùng phủ: có thể quan sát ở LK.4 - HN (Lệ Chi - Gia Lâm) từ
dưới lên gồm 2 tập:
Tập 1 (41,7 - 25m): sỏi, cuội nhỏ, cát lẫn ít sét bột màu vàng xám chứa ít di
tích tảo nước ngọt xác định môi trường trầm tích lục địa có tuổi Pleistocen muộn.
Bề dày 16,7m.
Tập 2 (25 - 17,5m): cát bột, ít sét lẫn mùn thực vật màu vàng, xám , phần
trên bị laterit hóa yếu có màu sắc loang lổ chứa phổ phấn có tuổi Pleistocen muộn.
Bề dày tập 7,5m.
Tập 1 có khả năng chứa nước có chất lượng khá tốt. Trên diện phủ ven sông
Đuống hay thuộc diện phủ nằm giữa sông Đuống và Sông Hồng, tập 1 có bề dày
tăng cao 25 - 34m, còn ở nội thành, huyện Thanh Trì và Từ Liêm có bề dày giảm.
Trong các lỗ khoan, bề dày tập 2 thường mỏng, biến đổi trong khoảng 2 - 7m.
 Phụ hệ tầng trên, nguồn gốc hồ - đầm lầy (lbQ13b vp2):
Tại trạm bơm Bốt Thá (ven sông Cà Lồ) gặp tập hợp bột sét dày >4,8m
nguồn gốc hồ - đầm lầy lục địa. Ở độ sâu 4,8 - 2,8 m gặp thấu kính bột sét chứa di
tích thực vật lá cây bảo tồn tốt và mùn thực vật.
Ở Kim Lũ Thượng - Sóc Sơn (ven sông Cà Lồ) gặp trật tự tích tụ hồ - đầm
lầy từ dưới lên như sau [8]:
Thấu kính than bùn dày 0,5m.
Sét bột màu xám phần trên bị laterit hóa có màu loang lổ, xen kẹp có các
thấu kính sét bột màu đen, sét bột loang lổ vàng lẫn mùn thực vật. Bề dày 2,7m.
Lớp đất trồng lẫn kết vón sắt, dày 0,3m.
12

Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Về quan hệ địa tầng, hệ tầng Vĩnh Phúc nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng
Hà Nội. Quan hệ trên bị phủ không chỉnh hợp bởi trầm tích hồ - đầm lầy, biển của
hệ tầng Hải Hưng và trầm tích aluvi của hệ tầng Thái Bình.
Tổng hợp các mặt cắt dọc sông Cà Lồ, các LK.11, LK.12 ở Đông Anh, Sóc
Sơn, hệ tầng Vĩnh Phúc gồm 4 lớp từ dưới lên như sau [9, 10]:
Tập 1: cuội, sỏi, cát lẫn bột sét màu vàng xám, dày 3 - 10m. Tập này gặp
trong các lỗ khoan sâu hay lộ ra ở Phù Xá Đông - Phú Minh (Sóc Sơn).
Tập 2: cát bột lẫn sét, cát vàng cấu tạo phân lớp xiên, cát có thành phần ít
khoáng, chủ yếu là thạch anh, ít mảnh đá, thuộc tướng lòng sông và ven lòng. Bề
dày 33m. Tập này quan sát dọc sông Cà Lồ.
Tập 3: sét bột loang lổ xám vàng, xám đen, dày 2 - 10m
Tập 4: bột sét loang lổ, xám vàng, xám nâu đen lẫn mùm thực vật, thấu kính
than bùn. Dày 1 - 3m.
Trầm tích tập 1, 2, 3 chứa phổ phấn xác định tuổi Pleistocen muộn và tảo
nước ngọt chỉ thị môi trường trầm tích sông. Tập 3, 4 chứa di tích thực vật không có
yếu tố ngập mặn ứng với tuổi Pleistocen muộn [10].
Trên diện phân bố của đồng bằng tích tụ aluvi cổ, điều kiện địa chất công
trình đơn giản, thành phần thạch học tương đối đồng nhất, nền đất có cấu trúc từ 2 3 lớp: trên cùng là sét, sét pha, dưới là cát hạt nhỏ đến thô, đáy là lớp cuội sỏi lẫn
cát. Sức chịu tải của nền đất là 3 kg/cm2.
Đây là khu vực rất thuận lợi cho xây dựng các công trình dân dụng, công
nghiệp. Thành Cổ Loa thời An Dương Vương được xây dựng năm 253 trước công
nguyên. Đất đắp thành chủ yếu là sét, sét cát màu sắc loang lổ có lẫn ít sạn laterit
của hệ tầng Vĩnh Phúc.
Hệ tầng Vĩnh Phúc được hình thành trong khoảng thời gian cách đây

100.000 năm, gần hơn rất nhiều so với giai đoạn hình thành hệ tầng Lệ Chi (khoảng
1,6 triệu năm), hay hệ tầng Hà Nội (khoảng 700.000 năm). Mặc dù vậy trong giai
đoạn này, có 2 hiện tượng quan trọng khác hẳn 2 giai đoạn trước:
Một là: trầm tích có sự phân dị độ hạt theo chiều thẳng đứng, song thành
phần hạt mịn chiếm ưu thế, kích thước hạt vụn nhỏ, có xen kẹp nhiều thấu kính sét.
Điều này cho thấy chế độ kiến tạo bình ổn, mức phân dị địa hình thấp, yếu tố phong
hóa hóa học mạnh hơn giai đoạn trước, năng lượng dòng chảy giảm, xâm thực
ngang cùng sự đền bù tích tụ cân bằng. Chính các quá trình này đã tạo nên tổ hợp cộng
sinh tướng lòng, ven lòng - tướng bãi bồi - tướng hồ móng ngựa bị đầm lầy hóa.
13


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Hai là: bề mặt trầm tích bị nhiễm sắt có màu loang lổ, phân bố trên một diện
rộng không chỉ ở trên địa bàn thành phố Hà Nội mà còn gặp ở Vĩnh Phúc, ở Thạch
Thất, Chương Mỹ (Hà Tây). Hiện tượng này minh chứng cho một thời kỳ có mức
xâm thực cơ sở hạ thấp, biển lùi ra xa, chế độ lục địa thống trị.
Thống Holocen
Trầm tích Holocen hình thành trong thời gian khoảng 10.000 năm trở lại đây.
Đợt biển tiến Flandrian có tính toàn cầu xảy ra vào giai đoạn Holocen giữa (6000 4000 năm trước ngày nay) đã để lại dấu ấn đậm nét của một đường bờ biển cổ là
tầng sét xám xanh. Tầng sét này phân chia trầm tích Holocen ra làm hai hệ tầng: hệ
tầng Hải Hưng gồm trầm tích hồ - đầm lầy trước biển tiến và trầm tích biển; hệ tầng
Thái Bình gồm trầm tích hiện đại, thể hiện môi trường lục địa sau biển tiến.
Phụ thống Holocen sớm - giữa
Hệ tầng Hải Hưng - nguồn gốc hồ - đầm lầy, biển (lb, m Q21 - 2hh)
Hệ tầng Hải Hưng do Hoàng Ngọc Kỷ xác lập năm 1978 [7]. Hệ tầng được
thành tạo trong khoảng thời gian từ 10.000 - 3000 năm cách ngày nay. Trong

khoảng thời gian này, đồng bằng Bắc bộ trong đó có Hà Nội chịu ảnh hưởng của
đợt biển tiến cực đại Flandrian. Đường bờ biển tiến cực đại này đồng thời là giới
hạn diện phân bố của trầm tích sét xám xanh, dẻo, mịn (đồng nhất về độ hạt) và ổn
định về bề dày trên mặt bằng rộng lớn từ Nhổn đến dọc sông Đuống, mở rộng về
phía Nam và Tây Nam.
Hệ tầng được đặc trưng bằng hai kiểu nguồn gốc: trầm tích hồ - đầm lầy
trước biển tiến nằm dưới (mặt cắt chính được được nghiên cứu tại Giảng Võ - tầng
Giảng Võ) và trầm tích biển với màu xám xanh, mịn dẻo nằm trên (mặt cắt điển
hình được nghiên cứu tại hồ Đống Đa - tầng Đống Đa). Hệ tầng Hải Hưng được
chia thành 2 phụ hệ tầng sau:
Phụ hệ tầng Hải Hƣng dƣới, trầm tích hồ - đầm lầy (lb Q21 - 2 hh1): phân
bố rộng khắp ở các huyện Từ Liêm, Gia Lâm ở độ sâu 4 - 18m. Trong những đới sát
ven bờ sông Đuống, Sông Hồng do quá trình xâm thực sâu của dòng sông nên
không gặp trầm tích này.
Thành phần trầm tích hồ - đầm lầy chủ yếu là sét, bột cát chứa tàn tích thực
vật, lớp mỏng than bùn. Mặt cắt điển hình quan sát tại LK6 - HN (Ái Mộ - Gia
Lâm) ở độ sâu 18 - 4,5m, dày 13,5m từ dưới lên như sau:
Tập 1 (18 - 12,5m): bột cát, bột sét lẫn nhiều mùn thực vật, màu xám, đen
nhạt, độ chọn lọc kém đến rất kém mang tính môi trường axit khử, đặc trưng cho
đầm lầy ven biển. Dày 5,4 m.
14


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Tập 2 (12,6 - 4,5m): bột sét, bùn lẫn mùn và xác thực vật phân huỷ chưa hết,
màu xám, xám sẫm chứa tập hợp tảo nước ngọt, lợ, mặn. Bề dày lớp 8,1 m. Tập này
bị lớp sét xám xanh nguồn gốc biển phụ hệ tầng Hải Hưng trên (mQ21 - 2 hh2) nằm

chỉnh hợp lên trên.
Mặt cắt tại Đông Hội (Đông Anh), trật tự địa tầng từ dưới lên như sau:
Tập 1 (5,5 - 4,5m): than bùn lẫn sét màu đen, cành cây, lá cây, dày 0,5 - 1,0m
nằm phủ không chỉnh hợp trên lớp sét màu loang lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc.
Tập 2 (4,5 - 2,5m): sét bột màu xám, xám đen lẫn mùn thực vật, dày 2m.
Nằm trực tiếp lên lớp này là lớp sét màu xám xanh.
Tại mỏ than bùn Dân Chủ, Lỗ Khê (Đông Anh) có mặt cắt như sau:
Phần dưới: cát sét lẫn tàn tích thực vật
Phần trên: sét bột màu xám xen kẹp thấu kính than bùn, dày 3 - 5m.
Trong các lỗ khoan ở các vùng Thanh Trì, Gia Lâm, Từ Liêm và nội thành
đều bắt gặp trầm tích này.
Tổng hợp các lỗ khoan địa chất công trình bắt gặp các lớp than bùn hoặc sét
có chứa tàn tích thực vật, vật chất hữu cơ có chiều dày thường nhỏ hơn 2m. Trong
khu vực nội thành tầng bùn nguồn gốc hồ - đầm lầy chiều dày có chỗ tới 20 m và
phân bố thành 2 mảng.
Mảng 1: từ hồ Hoàn Kiếm - Văn Chương - Giảng Võ - Thành Công - Ngọc
Khánh - Liễu Giai - Dịch Vọng.
Mảng 2: Thanh Nhàn - Quỳnh Lôi - Vĩnh Tuy - Mai Động - Pháp Vân - Giáp
Bát - Thịnh Liệt - Văn Điển - Triều Khúc - Đại Mỗ - mở rộng xuống Thường Tín.
Tầng đất yếu này không thuận tiện cho việc xây dựng các công trình nhà cao
tầng, các công trình có tải trọng lớn. Ngoài ra cũng cần lưu ý những diện tích chứa
tầng bùn này thường bị sụt lún đất mạnh nhất khi xảy ra hiện tượng tháo khô do các
Nhà máy nước khai thác nước ngầm ở tầng chứa nước phía dưới. Hiện tượng ô
nhiễm tầng nước ngầm ở những khu vực này cũng cần lưu ý hơn. Bởi vậy công tác
khảo sát thiết kế công trình cần phải được tiến hành một cách thận trọng và chi tiết
trước khi xây dựng những công trình lớn.
Phụ hệ tầng Hải Hƣng trên, trầm tích biển (m Q21 - 2 hh2): trầm tích biển
thuộc phụ hệ tầng trên hệ tầng Hải Hưng trên phân bố từ Nhổn, Chợ Đăm, Cầu
Diễn, dọc theo sông Đuống và phát triển về phía Nam, Đông Nam thành phố Hà
15

Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nội. Nhìn chung chúng bị phủ bởi trầm tích aluvi của hệ tầng Thái Bình (aQ23 tb1),
chỉ lộ ra diện hẹp dọc bờ trái Sông Hồng thuộc các xã Xuân Canh, Vĩnh Ngọc, Hải
Bối. Chiều dày của trầm tích dao động từ 0,5 - 4,0 và nằm ở độ cao tuyệt đối +3m
so với mực nước biển. Về quan hệ dưới nó gắn liền với tích tụ hồ - đầm lầy chứa
than bùn thuộc phụ hệ tầng dưới của hệ tầng Hải Hưng (lbQ21 - 2 hh1) và nhiều nơi
còn phủ lên bề mặt bóc mòn của hệ tầng Vĩnh Phúc (như ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh,
Dương Xá).
Thành phần của trầm tích này khá đồng nhất bao gồm sét, sét bột có màu đặc
trưng là xám xanh, xám xanh lơ, xanh xám. Một số nơi như ở ngã ba Nhổn, Chợ
Đăm, Cầu Diễn phần đáy của trầm tích có chứa ít mùn thực vật.
Trong sét xám xanh ở Tây Thanh Xuân, Bát Tràng ở độ sâu 3 - 3,5m có chứa
tập hợp foraminifera. Sét có độ hạt khá mịn Md=0,01 - 0,08 mm, độ chọn lọc tương
đối tốt So = 1,1 - 1,9. Tổ hợp khoáng vật sét phổ biến là: hydromica - kaolinit monmorilonit, hydromica - kaolinit - clorit. Sét xám xanh được dùng làm dung dịch
khoan, làm gốm.
Với hai kiểu nguồn gốc mô tả ở trên, hệ tầng Hải Hưng phản ánh giai đoạn
mà cả đồng bằng Bắc Bộ từng bước bị ngập chìm dần trong biển. Giai đoạn đầu
biển tiến dần vào đồng bằng và hình thành nên tầng trầm tích hồ - đầm lầy ven biển
trong khoảng thời gian 10.000 - 6.000 năm trước đây. Giai đoạn sau, biển tiến mạnh
mà ranh giới đường bờ lấn vào sâu nhất. Lúc này cả đồng bằng Bắc bộ là một vịnh
biển kín, nông với môi trường thuỷ động lực khá yên tĩnh, môi trường khử thống trị
dẫn tới lắng đọng vật liệu sét có xám xanh rất đặc trưng.
Phụ thống Holocen muộn
Hệ tầng Thái Bình, nguồn gốc sông, sông - hồ - đầm lầy (a, alb Q23 tb)
Hệ tầng Thái Bình đã được Hoàng Ngọc Kỷ và đồng nghiệp năm 1978 xác

lập khi nghiên cứu mặt cắt của các trầm tích trẻ ở Thái Bình [7]. Đây là các trầm
tích hiện đại được thành tạo sau khi biển lùi, mực nuớc biển hạ thấp, vai trò Sông
Hồng lớn dần trong quá trình hình thành đồng bằng Sông Hồng, trong đó có diện
mạo thành phố Hà Nội ngày nay. Trầm tích hiện đại chủ yếu có nguồn gốc sông
phân bố dọc hai bên bờ các Sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu, sông Cà Lồ... Hệ
thống đê điều được thiết lập dọc theo các sông kể trên, dẫn tới phần trầm tích trong
đê bị ngừng bồi đắp phù sa, trong khi đó ở ngoài đê hàng năm vào mùa lũ, các bãi
bồi lại được phủ lớp mỏng phù sa: cát, bột, sét màu mỡ. Trên cơ sở đó hệ tầng Thái
Bình được tách thành 2 phụ hệ tầng sau:
16


Nguyễn Thị Tuyến

Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Phụ hệ tầng dƣới (Q23 tb1): phụ hệ tầng dưới hệ tầng Thái Bình bao gồm
tích tụ sông tướng bãi bồi trong đê và tích tụ sông - hồ - đầm lầy.
Tích tụ sông, tướng bãi bồi trong đê (aQ23 tb1): thành tạo trầm tích này phân
bố rộng rãi trên bề mặt đồng bằng trong đê, phổ biến từ Từ Liêm đến Đông Anh rồi
trải rộng về phía Nam, Đông Nam, Tây Nam thành phố Hà Nội.
Về quan hệ, tích tụ trầm tích sông phụ hệ tầng Thái Bình dưới nằm phủ lên
các thành tạo cổ hơn: tích tụ hệ tầng Hải Hưng, Vĩnh Phúc.
Trên cơ sở tài liệu lỗ khoan cho thấy thành phần vật chất cấu tạo trầm tích
chia thành 3 tập từ dưới lên như sau:
Tập 1: cát hạt thô, vừa (có lẫn ít cuội, sỏi) màu xám, xám nâu có lẫn ít tàn
tích thực vật. Bề dày tập 1 - 9m. Trong tập trầm tích có chứa bào tử phấn, tảo nước ngọt.
Tập 2: cát bột màu nâu, xám nhạt lẫn ít mùn thực vật, trong chúng chứa di
tích tảo nước ngọt, bào tử phấn lục địa. Chiều dày tập thay đổi 3 - 18 m.
Tập 3: bột sét lẫn ít mùn thực vật màu nâu, xám nhạt chứa vi cổ sinh nước

ngọt, tảo và bào tử phấn nước ngọt. Chiều dày tập thay đổi 1 - 3 m. Tập 3 cũng là
tập khai thác đất làm gạch.
Các tài liệu khoan ĐCCT cho thấy phức hệ thach học aQ23tb1 bao gồm các
kiểu thạch học: sét pha, cát pha, sét, cát. Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý các kiểu
thạch học tướng bãi bồi trong đê thể hiện trong báo cáo chuyên đề.
Trầm tích sông tướng bãi bồi trong đê được hình thành trong quá trình biển
lùi dần ra khỏi đồng bằng và hệ thống Sông Hồng đã tải phù sa bồi đắp nên đồng
bằng Sông Hồng phát triển dần ra biển. Khoảng thời gian bồi đắp kéo dài từ 4000 2000 năm cách ngày nay. Vào thế kỷ XIII, Nhà Trần đã cho xây dựng hệ thống đê
Sông Hồng, từ đó đồng bằng trong đê không được bồi đắp nữa, đồng thời bị biến
cải do hoạt động khai thác của con người và có địa hình thấp hơn so với ngoài đê.
Trầm tích sông - hồ - đầm lầy (albQ23 tb1): có diện phân bố nhỏ hẹp, rải rác
ở Đông Anh và trong khu vực nội thành. Đây thực chất là các ao, hồ trũng sót hay
các lòng sông cổ hình móng ngựa dang bị đầm lầy hóa. Trầm tích kiểu nguồn gốc
này được thành tạo chủ yếu do quá trình đổi dòng của Sông Hồng, do hoạt động đắp
đê ven sông dẫn tới sông, rạch trong đê ứ nước bị đầm lầy hóa dần.
Thành phần chính của trầm tích này là sét, bột sét, bột cát màu xám, xám tro,
xám đen lẫn vật chất hữu cơ, tàn tích thực vật, đôi nơi gặp di tích ốc xoắn hiện đại.
Chiều dày trầm tích 1 - 3 m.
17