Chương 1. Khái quát về khu vự ực nghiên cứu Quần đảo o Cát Bà là quần qu thể gồm 367 đảoo đá vôi kéo dài theo hư hướng Đông Bắc - Tây Nam, trong đó đảo đ Cát Bà có diện tích lớn nhất và là mộtt trong ba đảo đ có diện tích lớn nhất, t, nhưng là đảo đ đá vôi lớn duy nhất ở nướcc ta. Qu Quần đảo Cát Bà nằm ở vùng Đông Bắcc Việt Vi Nam, trực thuộc thành phố Hảii Phòng, cách th thủ đô Hà Nội khoảng 150km về phía Đông Nam. Quần Qu đảo Cát Bà nằm ở phía nam vịnh v Hạ Long, cách thành phố Hạạ Long khoảng 25km về phía Đông Nam.
Phía Tây giáp đảo đ Cát Hải, huyện Cát Hải, i, thành phố ph Hải Phòng và cáchh trung tâm thành phphố Hải Phòng khoảng 30km về phía Đông. Phía Đông và phía Nam là biểnn Đông [19]. Quần đảo o Cát Bà có vị v trí địa lý: - Vỹ độ bắc: 20° 35' 57.9" 20° 52' 48" - Kinh độ đông: ông: 106° 53' 55" - 107° 12' 55" - Toạ độ trung tâm là: 20° 44' 24'' vỹ v độ bắc, 107° 3' 25" kinh độộ đông. Sơ đồ vị trí quần đảo Cát Bà – Hải Phòng Về mặtt hành chính, qu quần đảo này thuộc huyện đảo Cát Hải - một trong hai huyện đảo của thành phố ố Hải Phòng.
Điều kiện tự nhiên quần qu đảo Cát Bà 1. Đặc điểm đ địa chất – địa mạo [1,16] Quần đảo Cát Bà được đư cấu thành bởi các hệ tầng địa chất sau: a) Hệ tầng Phổ Hàn, tuổi tu Devon muộn - Carbon sớm (D3 - C1ph) 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ tầng Phổ Hàn gồm chủ yếu các thành tạo trầm tích carbonate chứa hoá thạch Trùng lỗ, San hô và Tay cuộn. Các thành tạo của hệ tầng này có mặt ở Cát Bà với 3 phụ hệ tầng, tổng bề dày 400m - 650m. - Phụ hệ tầng dưới (D3 - C1ph1) gồm các đá vôi phân lớp dày, xen đá vôi dạng khối, màu xám và xám đen.
- Phụ hệ tầng giữa (D3 - C1ph2) gồm các đá vôi phân lớp màu đen, đá vôi silic, sét vôi phân dải, đá silic dạng thấu kính màu đen, phân phiến. Thành phần canxit của đá vôi đạt tới 97 - 98%, sét hữu cơ 2 - 3%, tương tự của đá vôi silic là 65 - 68% và 30 - 38%. - Phụ hệ tầng trên (D3 - C1ph3) gồm các đá sét bột kết màu xám, đá silic màu xám, xám đen, đá vôi phân dải màu đen. Tại Cát Bà, các đá của hệ tầng Phổ Hàn lộ ở khu vực Việt Hải, Xuân Đám và phía Tây nam đảo.
b) Hệ tầng Cát Bà, tuổi Carbon sớm (C1cb) Hệ tầng Cát Bà gồm các thành tạo trầm tích carbonate nguồn gốc hoá học và sinh vật, chứa phong phú hoá thạch Trùng lỗ, San hô, Tay Cuộn và Huệ biển. Hệ tầng Cát Bà có bề dày vào khoảng 400m - 450m và phân biệt thành 2 phụ hệ tầng: - Phụ hệ tầng dưới (C1cb1) dày khoảng 200m, gồm đá vôi phân lớp từ mỏng đến dầy, màu xám đen và đen, xen các lớp mỏng silic và sét vôi, phân lớp dày 0,2 - 1,0m. Thành phần khoáng vật canxi tới 96 - 100%, thạch anh và plagioclar tới 1-2% và sét tới 2- 3%. - Phụ hệ tầng trên (C1cb2) dày khoảng 250m, gồm các đá vôi đồng nhất, xen đá vôi giả dạng trứng cá, màu đen và xám, phân lớp từ trung bình đến dày.
Thành phần khoáng vật canxit tới 98-100%, còn lại là thạch anh. Có nơi đá vôi bị dolomit hoá với khoáng vật dolomit đạt tới 50%. c)Hệ tầng Quang Hanh, tuổi Carbon muộn - Perm (C2 - Pqh) Hệ tầng Quang Hanh có bề dày lớn, khoảng 750m và phân biệt thành 2 phụ hệ tầng: - Phụ hệ tầng dưới dày khoảng 400m, gồm các đá vôi phân lớp dày đến dạng khối, màu xám sáng. Thành phần canxit của đá đạt tới 100%, nhưng đôi chỗ bị dolomit hoá với lượng oxyt mạnh đạt tới 19%.
- Phụ hệ tầng trên dày khoảng 350m, gồm các đá vôi phân lớp dày đến dạng khối, có xen các lớp mỏng đá vôi silic, đá silic vôi ở phần thấp và đá vôi có cấu tạo 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com giả dạng trứng cá ở phần cao. Thành phần canxit của đá đạt tới 99 - 100%, thành phần thạch anh có thể tới 1%. d) Các thành tạo Đệ tứ (Q) Thành tạo Đệ tứ gồm các trầm tích bở rời đa nguồn gốc, phân bố rộng rãi trên đảo và đáy biển xung quanh. Trầm tích Đệ tứ cổ nhất bắt gặp có tuổi Pleistocen muộn và thứ tự trẻ dần như sau: - Hệ tầng Vĩnh Phúc, tuổi Pleistocen muộn (Q III2 vp): Hệ tầng Vĩnh Phúc gồm các trầm tích nguồn gốc biển, thành phần vụn thô gồm: cuội, sỏi và chủ yếu là sạn, cát, màu vàng nâu, chứa nhiều mảnh vụn thân mềm và san hô, phân bố ở Ao Cối (phía Tây đảo Cát Bà) tạo nên thềm biển cao 10m tương đối điển hình.
Trầm tích của hệ tầng còn phổ biến ở thung lũng Trung Trang, hiện là vùng canh tác chủ yếu của đảo Cát Bà. - Hệ tầng Hải Hưng, tuổi Holocen sớm - giữa (QIV1-2 hh), gồm các trầm tích vụn thô nguồn gốc biển, chủ yếu là cát, sạn, sỏi và cuội, chứa phong phú mảnh vụn san hô và thân mềm và có thể gọi là trầm tích vụn vỏ sinh vật. Trầm tích của hệ tầng phân bố hạn chế ở Cái Bèo (đông nam Cát Bà) tạo nên thềm biển quy mô nhỏ, cao 4 - 5m. - Hệ tầng Thái Bình, tuổi Holocen muộn (QIV3 tb) Phần trầm tích lục địa của hệ tầng này đã được mô tả ở phần trên (trầm tích Đệ tứ không phân chia trên đảo).
+ Trầm tích bãi: nguồn gốc sóng, phổ biến ở khu vực Cát Bà - Long Châu. Theo thành phần vật chất và nguồn cung cấp, phân biệt thành 2 loại: Cát thạch anh lục nguyên, phân bố hạn chế ở Đầu Voi, Đượng Gianh (Phù Long), Xuân Đám, Hiền Hào, Áng Sỏi và cát vôi vỏ sinh vật được cung cấp chủ yếu từ các rạn san hô, phân bố phổ biến ở ven bờ vịnh Lan Hạ, tạo nên các bãi nổi tiếng như: bãi Tây Tắm, Cát Cò I và II, Cát Quyển, Cát Dứa, Cát Cống Quan, v. Theo thành phần độ hạt, cát vôi vỏ sinh vật gồm chủ yếu hạt trung với đường kính trung bình (Md) trong khoảng 0,299 - 0,389mm ở phần cao của bãi, hạt nhỏ với Md trong khoảng 0,163 - 0,210mm ở phần thấp của bãi. Ở phần cao nhất của bãi có thể gặp cát trung, cát lớn, sỏi và cuội.
Theo thành phần vật chất, vôi vỏ sinh vật có thể đạt từ trên 60 tới trên 90%, mảnh vụn đá vôi từ 2 tới 8,7%, còn lại là thạch anh và một số khoáng vật khác nhưng hầu như không có mùn thực vật. + Trầm tích rạn san hô: là một dạng tích tụ trầm tích sinh vật, chủ yếu từ san hô rạn, thân mềm, giáp xác, da gai, hải miên, trùng lỗ và tảo vôi. Trầm tích bở rời trên mặt rạn chủ yếu là các thành phần vỏ vôi hạt thô như cát từ vỏ của nhiều nhóm 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sinh vật và gravel, cuội, tảng chủ yếu từ san hô cành và dạng khối. Thành phần vật chất trầm tích chủ yếu là carbonat, thường đạt trên 90%, phần còn lại chủ yếu là mảnh vụn đá vôi, đá vôi silic.
Rạn san hô vừa là dạng tích tụ, vừa là nguồn cung cấp trầm tích tạo nên các bãi cát vôi liền kề. Trên mặt các rạn san hô chết thường được phủ bởi lớp mỏng bùn sét. + Trầm tích bãi triều: được thành tạo bởi động lực thủy triều, phân bố trong khoảng 0,0m - 4,3m so với 0m hải đồ, gồm 2 loại: (i) Trầm tích bãi triều thấp, hình thành dưới mực triều trung bình (2,06m) và bãi triều cao ở phía trên 2,06 m. Trầm tích bãi triều thấp gồm chủ yếu là cát hạt trung và hạt nhỏ lẫn mảnh vụn vỏ sinh vật, ít mùn hữu cơ và độ ướt thấp, dưới 30%; (ii) Trầm tích bãi triều cao gồm chủ yếu là sét, sét bột, lẫn mảnh vụn vỏ sinh vật, chủ yếu là thân mềm, giàu mùn hữu cơ và tàn tích thực vật ngập mặn, độ ướt cao, có thể tới trên 50%, đặc biệt có tích tụ sulphua tới 0,4% - 0,6% tổng số.
Phần lớn trầm tích bãi triều cao là trầm tích đầm lầy biển hiện đại, phong phú thực vật ngập mặn, phân bố chủ yếu ở phía tây Cát Bà (Phù Long), phân bố hạn chế ở phía bắc (Gia Luận), phía tây nam (Xuân Đám, Hiền Hào và Áng Sỏi). Ở trên mặt, trầm tích này thường có màu nâu hồng, nâu xám và ở dưới 20cm hoặc 60cm là trầm tích màu xám xanh, xám đen, giàu mùn hữu cơ và trầm tích thực vật ngập mặn và đây cũng là tầng sinh phèn tiềm tàng. + Trầm tích doi cát triều, delta triều: Trầm tích này thành tạo do dòng triều rút, tạo nên các dạng tích tụ ngầm, thường xuất hiện ở vùng cửa Lạch triều lớn như lạch Cửa Vạn và Lạch Huyện. Thành phần cơ học của trầm tích gồm chủ yếu là cát lẫn mảnh vụn vỏ sinh vật và gravel.
+ Trầm tích vũng vịnh: Trầm tích này phân bố phổ biến ở vịnh Lan Hạ và các tùng áng xung quanh. Thành phần cơ học gồm chủ yếu là bùn sét và sét bột, màu xám và xám đen, độ ướt cao. + Trầm tích Đệ tứ không phân chia (Q): Trầm tích Đệ tứ không phân chia trên đảo Cát Bà gồm deluvi, proluvi và coluvi, thành phần độ hạt từ mịn đến thô và rất thô (tảng, khối). Các trầm tích này lấp đầy các dạng địa hình karst cổ như: thung lũng, phễu, hang karst.
Nhờ đó thảm thực vật phát triển thành rừng cùng với quá trình tạo đất feralit vàng đỏ, đặc biệt ở các thung lũng chậm thoát nước. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm địa hình [1,2,16,19] Quần đảo Cát Bà có đặc trưng địa hình là núi non hiểm trở, độ cao < 500m, độ cao từ 50 - 200m chiếm tỷ lệ cao, xu hướng của địa hình là cao ở phía tây bắc và thấp dần ở phía đông nam. a) Địa hình karst: là dạng địa hình đặc trưng và phổ biến cho khu vực đá vôi đảo Cát Bà.
Địa hình karst được tạo bởi hoạt động của quá trình karst hóa, sắc nhọn, hiểm trở hình thành trên đỉnh núi đá vôi tinh khiết. Dạng địa hình hoạt động do rửa lũa, hoà tan đá vôi của quá trình karst đã tạo nên các hang động karst.