MỞ ĐẦU Sông Hồng bắt nguồn từ miền núi tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, có chiều dài 1200km dọc theo hƣớng đông nam đổ ra vịnh Bắc Bộ. Khối lƣợng trầm tích lắng đọng khổng lồ đã tạo nên đồng bằng châu thổ Sông Hồng, đây là một trong những đồng bằng lớn nhất khu vực Đông Nam Á chỉ sau đồng bằng Sông Cửu Long, với diện tích 15000 km2 (Doãn Đình Lâm, 2003), đƣợc bồi đắp bởi hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình (Doãn Đình Lâm, 2003, Mathers et al. 1996; Van Maren và Hoekstra, 2005). Từ 10000 năm trƣớc là thời kỳ mở rộng các trầm tích Holocen, chủ yếu là các trầm tích hạt mịn nhƣ bột, sét đƣợc tích tụ với độ dày tăng dần từ 20 m lên đến 70m khi đi dần ra phía biển (Haruyama et al.
2001; Saito et al. 2004; Tanabe et al. Nhiều nghiên cứu cho thấy sự thay đổi mực nƣớc biển ảnh hƣởng đến quá trình lắng đọng trầm tích và phát triển của đồng bằng Sông Hồng (Tanabe et al. Diatomeae là nhóm hóa thạch có ý nghĩa trong việc tái tạo môi trƣờng cổ bởi sự phong phú giống loài, khả năng bảo tồn tốt, các tổ hợp định lƣợng đơn giản (Palmer & Abbot, 1986).
Tảo Diatomeae đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi các yếu tố môi trƣờng (điều kiện thủy động lực, nƣớc, độ muối) vì vậy chúng có ích cho việc mô tả các môi trƣờng ven biển cũ, vạch ra một các tƣơng đối đƣờng bờ biển cũ (Millet, L. Diatomeae đặc biệt có ý nghĩa trong các trầm tích Đệ Tứ nói chung đặc biệt là trầm tích Holocen (Mackey và nnk, 2003; Lotter, A. Lịch sử dao động mực nƣớc biển Holocen vùng ven biển châu thổ sông Hồng đã đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu bằng các phƣơng pháp khác nhau (Tanabe et al. Lam, 2003; Tran Nghi, 1991; N.
Duong, 2006, 2011), nhƣng chƣa có nghiên cứu nào đề cập cụ thể đến đặc điểm tập hợp hóa thạch Diatomeae nhằm xác định sự thay đổi tƣơng đối mực nƣớc biển Holocen trong khu vực này. Vì vậy đề tài luận văn đƣợc chọn có tiêu đề “Nghiên cứu đặc điểm Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng ven biển châu thổ Sông Hồng và mối liên hệ của chúng với dao động mực nước biển”. Luận văn này học viên nghiên cứu chi tiết đặc điểm Diatomeae trong trầm tích 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Holocen vùng Hải Phòng, Thái Bình và tìm ra ý nghĩa của chúng trong mối liên quan với dao động mực nƣớc biển ở vùng nghiên cứu. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu đặc điểm phức hệ hóa thạch Diatomeae trong trầm tích Holocen, từ đó xác định đƣợc mối quan hệ của chúng với sự dao động mực nƣớc biển vùng nghiên cứu.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Phức hệ hóa thạch Diatomeae trong trầm tích Holocen tại lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng và Đông Phong, Thái Bình. - Phạm vi nghiên cứu: vùng ven biển đồng bằng châu thổ Sông Hồng (Hải Phòng, Thái Bình). Trong đó học viên nghiên cứu chi tiết trầm tích Holocen trong lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng và lỗ khoan Đông Phong, Đông Hƣng, Thái Bình để làm cơ sở đối sánh với các tài liệu đã đƣợc công bố. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa - Phƣơng pháp phân tích Diatomeae - Phƣơng pháp cổ sinh thái - Phƣơng pháp phân tích độ hạt - Phƣơng pháp phân tích hình thái hạt vụn Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu và tổng hợp, phân tích tài liệu đã công bố ở vùng nghiên cứu - Thực địa, thu thập mẫu trong các lỗ khoan và trầm tích tầng mặt của vùng nghiên cứu - Nghiên cứu thành phần hóa thạch và đặc điểm sinh thái của các tập hợp Diatomeae gặp đƣợc trong trầm tích Holocen trong LKHP, LKDP.
- Nghiên cứu mối liên hệ giữa sự thay đổi mực nƣớc biển với Diatomeae và đặc điểm trầm tích (thành phần độ hạt, hóa thạch đồng hành) ở vùng ven biển đồng bằng châu thổ Sông Hồng 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cấu trúc của luận văn Chƣơng 1: Tổng quan Chƣơng 2: Cơ sở tài liệu và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Đặc điểm Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng ven biển châu thổ Sông Hồng Chƣơng 4: Mối quan hệ giữa các phức hệ Diatomeae và dao động mực nƣớc biển trong Holocen Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan tài liệu Diatomeae là một nhóm sinh thái quan trọng do phong phú và tiến hóa nhanh chóng nên Diatomeae đƣợc sử dụng rộng rãi trong sinh địa tầng, đặc biệt trong trầm tích biển giàu silic (Hasle, G. Diatomeae là nhóm nhạy cảm cao với môi trƣờng, vì thế chúng còn đƣợc coi nhƣ một nhóm chỉ thị cho cổ khí hậu và cổ địa lý nói chung. Phức hệ hóa thạch Diatomeae trong trầm tích có thể cho biết điều kiện thành tạo của trầm tích chứa chúng (Barcena M.
1998; Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015) Sự tập trung đông đảo của Diatomeae chứng tỏ môi trƣờng giàu chất dinh dƣỡng, nhiều ôxy silic, nitơ, và phosphor. Phần lớn Diatomeae thích ứng với nhiệt độ nhất định của nƣớc nên chúng có thể sử dụng để xác định điều kiện cổ nhiệt độ. Hóa thạch Diatomeae còn đƣợc sử dụng nhƣ một nhân tố chỉ thị cho độ muối, để dự đoán giai đoạn băng hà/gian băng của thời kỳ băng hà và để dựng lại hình ảnh lịch sử của dòng biển. Trong nghiên cứu về đầm hồ, Diatomeae nƣớc ngọt nhƣ một công cụ để khôi phục lại điều kiện của các hồ cổ, đặc biệt là độ pH và độ phì nhiêu.
Những nhận định trên đƣợc thể hiện trong các công trình của Hui Jiang và nnk (2004); Yeu Huang, và nnk (2009), Yongqiang Zong và nnk (2010) và Torok Liliana (2006),. Kể từ thế kỷ XIX Diatomeae đã đƣợc sử dụng để nghiên cứu các quá trình ven biển nhƣ cổ địa lý, thay đổi mực nƣớc biển, biến đổi khí hậu, kiến tạo. Những nghiên cứu này nêu bật ý nghĩa quan trọng của Diatomeae trong nghiên cứu sự thay đổi mực nƣớc biển tƣơng đối và môi trƣờng thành tạo trầm tích, điều kiện lắng đọng và các quá trình khác ảnh hƣởng đến nguồn gốc ven biển. Diatomeae đặc biệt có ý nghĩa trong các trầm tích Đệ Tứ nói chung đặc biệt là trầm tích Holocen (Mackey và nnk, 2003; Lotter, A.
Diatomeae có ý nghĩa trong việc tái tạo môi trƣờng cổ bởi sự phong phú giống loài, khả năng bảo tồn tốt, các tổ hợp định lƣợng đơn giản (Round F. Tảo Diatomeae đặc 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com biệt nhạy cảm với sự thay đổi các yếu tố môi trƣờng (điều kiện thủy động lực, nƣớc, độ muối) vì vậy chúng có ích cho việc mô tả các môi trƣờng ven biển cũ, vạch ra một các tƣơng đối đƣờng bờ biển cũ (Yeu Huang và nnk, 2009; Lapointe M. Dựa vào mức độ phong phú, mức độ tập trung của các loài Diatomeae, cũng nhƣ các đặc tính sống Diatomeae đƣợc phân làm các nhóm đặc trƣng cho từng môi trƣờng sống ví dụ Paralia đặc trƣng cho môi trƣờng ven bờ (McQuoid M. Diatomeae đƣợc sử dụng kết hợp với các phƣơng pháp khác để nghiên cứu về các giai đoạn biển tiến biển thoái, thành lập các đƣờng cong thay đổi mực nƣớc biển ở từng khu vực (Millet, L.
Ở từng địa phƣơng có thể xác định đƣợc sự dịch chuyển của biển làm thay đổi độ mặn, sóng, thủy triều, mực nƣớc biển, sự xuất hiện cửa bãi triều, những thay đổi đó dẫn đến sự thay đổi môi trƣờng cổ sinh thái. Đối với Diatomeae điều kiện môi trƣờng thay đổi do đó thành phần tổ hợp Diatomeae cũng thay đổi khi môi trƣờng nƣớc đổi từ ngọt sang mặn lợ (Kosugi, 1987). Diatomeae có ý nghĩa xác định đối với các sự kiện biển tiến, biển thoái nhờ vào sự thay đổi các tổ hợp loài khi điều kiện sống thay đổi thì các tổ hợp này cũng thay đổi (Hui Jiang và nnk (2004); Yeu Huang, và nnk (2009), Yongqiang Zong và nnk (2010). Dựa vào môi trƣờng sống đã có những nghiên cứu trên từng vùng khác nhau nhƣ vùng ven biển nƣớc nông có nghiên cứu của Lortie, 1983; sự thay đổi môi trƣờng vũng vịnh (Yongqiang Zong và nnk, 2010).
Quá trình thay đổi trầm tích khi mực nƣớc biển thay đổi sẽ tạo thành chuỗi các lớp trầm tích, qua đó có thể ƣớc lƣợng chiều cao tƣơng đối của mực nƣớc biển. Ví dụ nhƣ, Yokoyama et al. (1996) đã sử dụng sự thay đổi từ một tổ hợp biển/đầm lầy với tổ hợp Diatomeae nƣớc ngọt trên 50% trong lỗ khoan ở bờ biển phía tây của Kyushu để ƣớc lƣợng sự tăng tƣơng đối của mực nƣớc biển. Dựa vào đặc điểm môi trƣờng sống mà Diatomeae đƣợc chia làm các nhóm sinh thái khác nhau đặc trƣng cho từng môi trƣờng sống khác nhau của chúng.
Nhờ đó phân định đƣợc tổ hợp các loài Diatomeae chỉ thị cho từng môi trƣờng sống khác 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sự thay đổi về tổ hợp của các nhóm sinh thái chỉ thị đƣợc môi trƣờng sống và sự thay đổi mực nƣớc biển tƣơng đối (Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015; Tạ Kim Oanh, Nguyễn Văn Lập, 2000; Kidson. Trên thế giới đã có rất nhiều những nghiên cứu về dao động mực nƣớc biển trong Holocen sử dụng các phƣơng pháp khác nhau trên các khu vực khác nhau đặc biệt thƣờng tập trung tại các vùng duyên hải, đồng bằng châu thổ, vũng vịnh. Một trong các phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng là nghiên cứu sự tiến hóa trầm tích, địa tầng phân tập, độ hạt, định tuổi C14 để xác định sự thay đổi mực nƣớc biển ví dụ nhƣ nghiên cứu của Saifullah K.
Tanoli, 2014; Tanabe et al. 2003; Nguyen Van Lap, nnk, 2010; W. Việc sử dụng các hóa thạch khá phổ biến trong nghiên cứu dao động mực nƣớc biển nói chung, đặc biệt là trong trầm tích Holocen. (2011) đã nghiên cứu sự thay đổi mực nƣớc biển ở Sisimiut dựa vào việc định tuổi hóa thạch hai mảnh vỏ còn lƣu trữ trong trầm tích tại vùng nghiên cứu.
Microfossil (Diatomeae, Foraminifera…) là nhóm hóa thạch dùng để xác định sự dao động mực nƣớc biển tƣơng đối tại các khu vực đồng bằng châu thổ, ven biển, các cửa sông (Kemp C., 2013) Ở Việt Nam việc nghiên cứu dao động mực nƣớc biển tập trung chủ yếu ở các đồng bằng châu thổ nhƣ đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng Sông Hồng dựa vào các phƣơng pháp nhƣ trầm tích, địa tầng phân tập, C14 (Tanabe et al. Lam, 2003; Tran Nghi, 1991); sử dụng phƣơng pháp thạch học, khoáng vật học (N. Lieu, 2006); phƣơng pháp vi cổ sinh nhƣ bào tử phấn hoa (N.