CHƯƠNG I. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Vùng nghiên cứu (Hình 1) thuộc một phần lãnh thổ và lãnh hải các huyện Hải Hậu, huyện Xuân Thủy tỉnh Nam Định, giới hạn phía Bắc là cửa Ba lạt, giới hạn phía Nam là cửa Lạch Giang, có tọa độ địa lý như sau: 106o6’00” – 106o40’00” Đ; 20o 0’00” – 20o18’00” B Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu 1.
ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN VÀ THỦY TRIỀU 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 thổcô bị chôn vùi và châu thô ngầm hiện đại. Sông 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hồng bắt nguồn từ Vân Nam - Trung Quốc vào Việt Nam qua biên giới gần 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 chảy qua 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 40m [3]. Đặc điểm thủy triều 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 1,7m đến 3,5m, 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 [5]. 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 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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 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. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. 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 (399mm) và một cực tiểu vào tháng 12 (11,7mm). 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.
Tuy bão xuất hiện không thường xuyên 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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. 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.Thang địa tầng Đệ tứ Niên đại tuyệt đối Hệ Thống Phụ thống (năm trước ngày nay) Trên Q23-3 Muộn Q23 Giữa Q23-2 Holocen(Q2) Dưới Q23-1 Giữa Q22 3000 Đệ tứ Không phân chia Sớm Q21 Muộn Q13 Không phân chia 10.000 Pleistocen Q1 Giữa Q12 Không phân chia 300.000 Sớm Q11 Không phân chia 700.000 Thống Pleistocen Phụ thống Pleistocen dưới Hệ tầng Lệ Chi (Q11alc) Hệ tầng Lệ Chi do Ngô Quang Toàn xác lập năm 1989 khi nghiên cứu chi tiết LK4.
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 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.