MỞ ĐẦU Du lịch Địa chất là một lĩnh vực đang ngày càng phát triển trên Thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam. Ngoài tham quan, thƣởng ngoạn những cảnh quan, sinh thái, du khách còn quan tâm đến những giá trị di sản Địa chất. Vùng Ba Vì – Sơn Tây nằm ở phía tây bắc của trung tâm Hà Nội, có địa hình phân cấp rõ rệt, từ núi đồi, trung du đến đồng bằng. Nằm trong khúc quanh của sông Hồng và sông Đà, thiên nhiên nơi đây có nhiều cảnh sắc ngoạn mục.
Tầng đá chứa nhiều “cuội” phân bố chủ yếu ở phần cao của các quả núi thuộc dãy Ba Vì. Cho đến nay, tầng “cuội” tƣơng tự chƣa tìm thấy ở nơi nào khác ở Việt Nam. Hơn nữa, nó gắn liền với truyền thuyết Sơn Tinh – Thủy Tinh trong kho tàng văn hóa của ngƣời Việt. Trong tổng thể các di sản văn hóa, tâm linh, truyền thuyết của vùng đất mang hồn thiêng sông núi, tầng “cuội” kết là một danh thắng địa chất nổi bật.
Vì vậy, việc hiểu biết đúng đắn về nó không chỉ có ý nghĩa khoa học, mà còn góp phần phục vụ du lịch địa chất. Hiện nay, có nhiều cách hiểu khác nhau về nguồn gốc của tầng đá kể trên, vì vậy học viên đã chọn đề tài luận văn: “Đặc điểm tầng cuội kết núi lửa vùng Ba Vì và giá trị địa di sản của chúng” với mục tiêu là xác định nguồn gốc, tên gọi khoa học của tầng đá kể trên và nêu bật giá trị địa di sản của chúng. Để thực hiện đƣợc mục tiêu của đề tài học viên đã hoàn thành một số công việc chính nhƣ sau: - Tổng hợp tài liệu - Khảo sát thực địa lấy mẫu phân tích - Gia công và phân tích lát mỏng thạch học - Xác định thành phần và nguồn gốc thành tạo tầng đá chứa “cuội” - Đánh giá ý nghĩa địa di sản của chúng 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội Vùng nghiên cứu thuộc phạm vi huyện Ba Vì và Sơn Tây cách trung tâm Hà Nội khoảng 50 km về phía tây bắc (hình 1.
Diện tích nghiên cứu nằm trong các tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 nhƣ tờ Tây Đằng, Sơn Tây giới hạn bởi các toạ độ: 21001' - 21009' vĩ độ Bắc 105018' - 105030' kinh độ Đông Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu Phía tây giáp với sông Đà, phía bắc giáp sông Hồng, phía đông là huyện Phúc Thọ và phía nam giáp tỉnh Hoà Bình. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Đặc điểm địa hình Mặc dù có diện tích không rộng, song địa hình vùng nghiên cứu khá đa dạng với địa hình núi trung bình, núi thấp, đồi, đồng bằng, thung lũng với hai dòng sông lớn ở phía bắc và tây là sông Hồng và sông Đà. Nằm ở phía tây vùng nghiên cứu, trên một nền địa hình tƣơng đối bằng phẳng với độ cao không lớn, khối núi Ba Vì với đỉnh Tản Viên cao 1296 m nổi tiếng với truyền thuyết Sơn Tinh – Thuỷ tinh. Khối núi Ba Vì có dạng đẳng thƣớc với 3 đỉnh cao trên 1000m, độ cao của núi Ba Vì giảm dần ra xung quanh, tạo nên một số bậc địa hình đặc trƣng với các đỉnh cao 900 - 1200m; 600 - 800m; 400 - 500m và 200 - 300m.
Nhìn tổng thể, khối núi Ba Vì có dạng đẳng thƣớc, song phân tích chi tiết bình đồ vẫn dễ dàng nhận ra sự định hƣớng của khối núi theo tây bắc - đông nam - hƣớng chung của cấu trúc địa chất vùng Tay Bắc. Sƣờn của khối núi Ba Vì cũng có dạng bất đối xứng với sƣờn tây dốc hơn sƣờn đông. - Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn Vùng nghiên cứu nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hƣởng trực tiếp và mạnh mẽ của gió mùa Đông Bắc nên có mùa đông tƣơng đối lạnh. Khí hậu phân hoá thành hai mùa rõ rệt: mùa lạnh khô hanh vào nửa đầu mùa và có mƣa phùn ẩm ƣớt vào cuối mùa; mùa nóng trùng với mùa mƣa là thời kỳ hoạt động của gió mùa tây nam.
Tính phi địa đới của khí hậu thể hiện khá rõ theo đai cao. Trên đỉnh núi Ba Vì, ở độ cao địa hình trên 1000m, khí hậu khá mát mẻ vào mùa hè, thuận lợi cho việc xây dựng các trung tâm nghỉ dƣỡng, mùa đông thƣờng xuyên có mây mù phủ. Hệ thống sông suối vùng Ba Vì chủ yếu bắt nguồn từ đỉnh núi Ba Vì và chảy ra xung quanh tạo ra một mạng lƣới sông suối dạng toả tia rất điển hình. Sông suối đã chia cắt toàn bộ địa hình đồi núi thấp tạo ra các trũng và thung lũng có hình dạng phức tạp.
- Đặc điểm kinh tế - xã hội Với vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên thuận lợi, hiện nay vùng Ba Vì đang rất phát triển về kinh tế xã hội, đặc biệt là phát triển du lịch sinh thái. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm địa chất vùng Ba Vì 1. Địa tầng Vùng nghiên cứu bao gồm các thành tạo trầm tích, biến chất, trầm tích phun trào phát triển không liên tục từ Paleoproterozoi đến Đệ tứ: Hệ tầng Núi Con Voi (AR ? nv ) Hệ tầng Núi Con Voi (Nguyễn Vĩnh, Phan Trƣờng Thị, 1973) gồm 2 phần: Phần dƣới plagiogneis, gneis, đá phiến biotit-granat-sillimanit.
Phần trên gồm các lớp đá phiến và các lớp mỏng, thấu kính gneis biotit-grant, biotit-granat-silimanit, lớp mỏng quarzit. Trong vùng Ba Vì – Sơn Tây, hệ tầng Núi Con Voi lộ thành dải hẹp ở phía đông bắc vùng nghiên cứu, bị khống chế bởi các đứt gẫy song song theo thƣơng tây bắc – đông nam. Hệ tầng Ngòi Chi ( AR? nc) Hệ tầng Ngòi Chi (Trần Xuyên và nnk., 1988) thành phần đá phiến biotit - granat - silimanit, đá phiến biotit - granat, biotit - granat - silimanit. Trong vùng nghiên cứu, hệ tầng Ngòi Chi lộ thành dải hẹp ở phía đông bắc vùng nghiên cứu, bị khống chế bởi các đứt gẫy theo thƣơng tây bắc – đông nam, phủ chỉnh hợp lên hệ tầng Núi Con Voi.
Hệ tầng Thạch Khoán (PR3- ε1 tk) Hệ tầng Thạch khoán (Trần Xuân Toản, 1968) thành phần đá phiến thạch anh - hai mica - granat, đá phiến mica - staurolit - dissthen xen kẽ với quarzit. Hệ tầng Thạch Khoán lộ ra trong những diện nhỏ ở phía tây vùng nghiên cứu: Đá Chông và Minh Quang, Thuần Mỹ. Hệ tầng Si Phay (P1-2 sp) Hệ tầng Si Phay (Tô Văn Thụ và nnk., 1997) thành phần chính gồm cát kết, cát kết dạng quarzit, đá phiến đen, đá phiến silic, thấu kính phun trào mafic. Hệ tầng Si Phay lộ ra trong các diện nhỏ và hẹp ở phần phía tây nam vùng nghiên cứu.
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ tầng Na Vang (P1-2 nv) Hệ tầng Na Vang (Tô Văn Thụ và nnk. 1996) thành phần gồm các đá vôi hạt nhỏ, màu xám, đen, xám sáng phân lớp mỏng chuyển lên đá vôi màu xám sáng, hạt mịn, phân lớp dày, dạng khối. Hệ tầng lộ ra ở vùng Ba Vì dƣới tên gọi núi Chẹ, hiện nay đang bị khai thác để làm vật liệu xây dựng. Hệ tầng Viên Nam (P3 vn) Hệ tầng Viên Nam phân bố phổ biến chiếm phần lớn diện tích phía nam vùng nghiên cứu, nhiều nơi gặp đá của hệ tầng Viên Nam bị ép phiến mạnh, hoặc bị phong hóa ở các mức độ khác nhau.
Tầng đá chứa “cuội” phủ trực tiếp nên các đá phun trào của hệ tầng Viên Nam, do vậy nguồn gốc hình thành tầng đá chứa “cuội” này ít nhiều cũng liên quan chúng. Mặt cắt chuẩn: theo đƣờng đất từ núi Viên Nam đến làng Cổ Đông, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Nội. Hệ tầng đá phun trào ít nhiều phân lớp, có thành phần tƣơng phản từ mafic đến kiềm, xen trầm tích chứa tuf mà trƣớc đây thƣờng đƣợc mô tả chung trong hệ tầng Cẩm Thủy gồm đá phun trào mafic Permi thƣợng (Vũ Khúc & Bùi Phú Mỹ và nnk. 1990), nay đã có tài liệu để phân biệt thành hệ tầng mang tên vùng mặt cắt chuẩn là Viên Nam.
Việc định rõ đặc trƣng thạch học và thạch hoá cùng các vùng phân bố của hệ tầng này nhằm tách biệt với các thành tạo phun trào mafic Permi thƣợng đƣợc làm rõ trong nghiên cứu của Trần Trọng Hoà (2001). Hệ tầng Viên Nam phân bố khá rộng rãi trong các đới Sông Đà và Ninh Bình, từ vùng có mặt cắt chuẩn là Viên Nam - Ba Vì, qua Kim Bôi lên phía tây bắc đến các vùng Vạn Yên, nam Tạ Khoa và vùng Nậm So, và rải rác ở một số nơi khác nhƣ nam Hà Tây, mỏ than Ninh Sơn, v. Mặt cắt chuẩn của hệ tầng đƣợc chỉ định là mặt cắt từ núi Viên Nam đến làng Cổ Đông do Hồ Trọng Tý mô tả, gồm 4 tập: 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1) Basalt, basalt porphyr màu xám lục sẫm và tuf của chúng; dày 250 m. Basalt thƣờng có cấu tạo hạnh nhân lấp đầy chlorit, calcit và thạch anh.
2) Basalt porphyr, tuf aglomerat màu xám lục nhạt; dày 170-200 m. Mảnh tuf trong aglomerat có kích thƣớc khác nhau gắn kết lại bằng tuf hạt mịn. 3) Basalt olivin, basalt porphyr xen với tuf màu lục, xám lục có cấu trúc hạnh nhân không đều; dày 150 m. 4) Basalt porphyr xám lục sẫm xen cát kết chứa tuf phân lớp dày, màu xám sáng; dày 200 m.
Tập này có các dấu hiệu chuyển tiếp lên các lớp chứa hóa thạch Olenek của hệ tầng Cò Nòi, quan sát đƣợc ở bến phà Phƣơng Lâm đi sang thị xã Hoà Bình. Bề dày chung của hệ tầng đạt khoảng 770-800 m. Theo tài liệu nghiên cứu thạch học và thạch hoá, Trần Trọng Hoà (2001) đã chứng minh đá phun trào ở các vùng Viên Nam - Ba Vì, Hoà Bình - Kim Bôi và Vạn Yên - Bắc Yên vào kiểu tổ hợp basalt (trachybasalt) – trachyandesit - trachydacit, loại basalttoid á kiềm loạt tƣơng phản. Chúng thuộc loại cao titan, rất cao kiềm (TiO2 = 2,6 - 4,0%; Na2O + K2O = 4,3 - 6%; K2O = 1,1 - 3,2%), phân biệt với basalt Permi muộn là loại basalt aphanit với ít andesitobasalt hoặc andesit cao titan và thấp kiềm hơn.
Quan hệ địa tầng và tuổi. Hiện nay có những ý kiến khác nhau về quan hệ giữa hệ tầng Viên Nam và các trầm tích cận kề. Nhƣng trên cơ sở những tài liệu ta có thể đề nghị định tuổi Permi muộn cho hệ tầng Viên Nam. Hệ tầng Sông Bôi (T2l-T3c sb) Hệ tầng Sông Bôi (Dovjikov và nnk.
1965) gồm trầm tích thuần lục nguyên chứa hóa thạch Thân mềm tuổi Ladin và Carni.