CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU KHU VỰC 1. Đặc điểm tự nhiên khu vực 1. Vị trí địa lý và địa hình Khu vực nghiên cứu là vùng thềm lục địa nằm ở phía tây nam của Biển Đông và nằm về phía nam, đông nam Việt Nam kéo dài từ khu vực Bình Thuận xuống phía nam trong phạm vi 70-1100 vĩ độ bắc và 1040 -1090 30' kinh độ đông, độ sâu trong khoảng 0-200 m nước.
Khu nghiên cứu nằm về phía đông, đông nam của ĐBSCL, tiếp giáp với thềm lục địa Miền Trung hẹp và dốc về phía bắc, tiếp giáp với thềm lục địa Sunda thoải và rộng về phía nam, tiếp giáp với Vịnh Thái Lan về phía tây. Độ dốc địa hình thềm lục địa Đông Nam (TĐN) giảm khi đi về phía nam của khu vực nghiên cứu, nơi tiếp giáp với thềm lục địa Sunda. Độ dốc thềm lục địa được ước tính theo ba tuyến địa hình (hình 1.1), tính theo tỷ lệ chiều cao chia cho chiều dài. Tuyến địa hình 01 ở phía bắc giáp miền trung độ dốc vào khoảng 0,0009, giảm xuống 0,00062 tính theo tuyến địa hình 02 và giảm xuống < 0,0003 tính theo tuyến địa hình 03 (hình 1.
Khu vực nghiên cứu được phân ra thành ba khu vực: Khu vực thềm trong nằm trong giới hạn độ sâu không quá 25 m nước, nơi mà phần lớn trầm tích từ sông Mekong hiện đại tích tụ lại, khu vực thềm chuyển tiếp nằm trong khoảng độ sâu 25 m đến 80 m nước, khu vực thềm ngoài ở độ sâu lớn hơn 80 m ra đến mép thềm lục địa ở độ sâu khoảng 120 m (hình 1. Khu vực nghiên cứu có hai con sông lớn đổ vào là sông Mekong và sông Đồng Nai. Sông Mekong là một trong những con sông lớn nhất trên thế giới và ở châu Á. Sông Mekong có chiều dài khoảng 4690 km bắt nguồn từ cao nguyên Tây Tạng chảy qua sáu nước bao gồm Trung Quốc, Miến Điện, Lào, Thái Lan, Campuchia và cuối cùng là Việt Nam trước khi chảy vào Biển Đông.
Sông Mekong trên lãnh thổ Việt Nam được gọi là sông Cửu Long và phân ra thành hai nhánh là 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sông Tiền và sông Hậu. Sông Tiền chảy ra biển thông qua sáu cửa sông là Cửa Tiểu, Cửa Đại, Ba Lai, Hàm Luông, Cung Hầu, và Cổ Chiên. Sông Hậu chảy ra biển thông qua cửa Định An và cửa Trần Đề. Lưu lượng nước của sông Mekong đứng thứ 10 trên thế giới tính tại cửa sông, và có lưu lượng vận chuyển trầm tích ra biển vào khoảng 160 × 106 tấn/năm [65, 66].
Sông Đồng Nai là một hệ thống sông nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam hội nhập với sông Sài Gòn chảy qua thành phố Hồ Chí Minh trước khi đổ ra biển.1: Khu vực nghiên cứu và ba tuyến địa hình 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Mặt cắt ngang theo ba tuyến địa hình [117] Khu vực ĐBSCL nằm về phía tây bắc của thềm, được hình thành do quá trình bồi lấp trầm tích của sông Mekong trong suốt 6 nghìn năm qua, kết hợp với sự hạ xuống của mực nước biển ~ 2,5 m. Vì vậy, vùng đồng bằng có đặc điểm địa hình thấp, tương đối bằng phẳng với độ cao trung bình trên mực nước biển 3-5 m, nhiều khu vực ven biển địa hình chỉ cao hơn mực nước biển 0,5-1 m. Khu vực biển nông ven bờ cho thấy địa hình đáy biển trong khoảng độ sâu 0-6 m có dạng khá bằng phẳng xen lẫn một số cồn ngầm đặc biệt khu vực các cửa sông đổ ra biển. Ở độ sâu 6-20 m cho thấy đây là sườn dốc với gradient địa hình cao đặc biệt ở khu vực trước cửa sông Mekong và vùng phía nam, đông nam bán đảo Cà Mau.
Địa hình khá bằng phẳng với gradient địa hình thoải ở độ sâu khoảng 20-60 m nước. Hình thái địa hình 3D (hình 1.3) được xây dựng từ bản đồ địa hình và độ sâu tỷ lệ 1:200.000 cho ta thấy địa hình tổng thể khu vực ĐBSCL và vùng thềm kế cận. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3: Hình thái địa hình 3D khu vực ĐBSCL và thềm liền kề [26] 1. Đặc điểm khí tượng và động lực biển Dòng chảy tầng mặt: Khu vực nghiên cứu bị chi phối bởi chế độ gió mùa bao gồm gió mùa đông bắc vào mùa đông từ tháng 10 đến hết tháng 3 năm sau và gió mùa tây nam từ tháng 4 đến hết tháng 9.
Hệ thống gió mùa tạo ra chu trình dòng chảy tầng mặt trên biển ngược nhau. Trong mùa đông dưới ảnh hưởng của gió mùa đông bắc, dòng chảy có hướng tây nam. Ngược lại trong mùa hè dưới ảnh hưởng của gió mùa tây nam, dòng chảy có hướng đông bắc (hình 1. Nhìn chung, các nghiên cứu về ảnh hưởng của gió mùa lên chu trình dòng chảy và vận chuyển trầm tích cho thấy ảnh hưởng của gió mùa đông bắc lên khu vực là mạnh hơn so với gió mùa tây nam.
9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4: Chu trình dòng chảy tầng mặt dưới ảnh hưởng của gió mùa đông bắc và gió mùa tây nam (a) mùa hè, (b) mùa đông [85] Chế độ thủy triều: Trong khu vực nghiên cứu có chế độ triều hỗn hợp thiên về bán nhật triều. Độ cao triều lớn nhất ở Cần Giờ đạt cực đại khoảng 4 m và giảm dần về phía tây nam đến mũi Cà Mau với độ cao còn khoảng 2 m và số ngày nhật triều tăng lên. Sóng triều trong vùng này là sóng tiến truyền theo phương đông bắc-tây nam. Phía tây bán đảo Cà Mau trong khu vực Vịnh Thái Lan, độ cao thủy triều chỉ biến đổi trong khoảng 0,5-1 m.
Chế độ sóng: Trong mùa gió đông bắc, hướng sóng ưu thế ở vùng ngoài khơi Bình Thuận là đông bắc với tần suất lớn nhất là 83,0 % xảy ra vào tháng 1 ở vùng phía bắc và 89,2 % vào tháng 2 ở vùng phía nam. Ở vùng ven bờ hướng sóng ưu thế là đông hoặc đông bắc. Vùng ngoài khơi suất bảo đảm độ cao sóng trong mùa này h > 3,5 m ở vùng phía bắc (26,6 %) cao hơn ở phía nam với sự lệch pha 1 tháng. Độ cao sóng cực đại ghi được ở vùng ngoài khơi là 8 m với tần suất 0,5-1,0 % và vùng ven bờ là 4,5 m ghi được vào tháng 2.
Vào thời kỳ gió mùa tây nam ở vùng ngoài khơi sóng có hướng tây nam chiếm ưu thế, tần suất lớn nhất ở phía bắc (ngoài khơi Bình Thuận) là 77,3 % xảy ra trong tháng 7 và ở vùng phía nam là 68 % xảy ra trong tháng 9. Ở vùng ven bờ, hướng sóng ưu thế là tây hoặc nam. Trong thời kỳ 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com này, ở vùng ngoài khơi suất bảo đảm độ cao sóng h>3,5 m ở vùng phía bắc và phía nam lần lượt là 10,4 % và 5 %. Ở vùng ven bờ, độ cao sóng trong mùa gió tây nam nhỏ hơn so với độ cao sóng trong mùa gió mùa đông bắc khoảng 1-2 m.
Đặc điểm địa chất khu vực Khu vực nghiên cứu thuộc vùng rìa mảng Đông Dương. Các pha tạo rift trong suốt Kanoizoi đã tạo nên các khối sụt lún và khối nâng lớn trong khu vực. Trong số này, các bể Cửu Long và Nam Côn Sơn là các bể đáng chú ý nhất nằm trên khu vực TĐN, từ cấu trúc và tiềm năng dầu khí (hình 1. Hệ thống đứt gãy kinh tuyến 110 giữ vai trong quan trọng như ranh giới phân chia thềm lục địa với các bể nước sâu.
Đá móng trước Kainozoi trong khu vực nghiên cứu chủ yếu gồm granit và granodiorit-diorit, ngoài ra còn gặp đá biến chất, phiến sét, phiến serixit, cát, bột kết và các thành tạo núi lửa. Đá móng ở khu vực thềm lục địa có thể xếp tương đương với phức hệ Hòn Khoai, tuổi Trias muộn [3]. Tại bể Cửu Long, các đá gồm amphybol biotit-diorit, monzonit và adamelit, được xem như là phức hệ magma cổ nhất của móng trước Kainozoi trên TĐN. Đá móng ở đới nâng Côn Sơn chủ yếu là các đá xâm nhập, phun trào thành phần axit tuổi Jura-Creta, tương đồng với các phức hệ núi lửa-pluton Đà Lạt [4].
Địa tầng khu vực bể Cửu Long và Nam Côn Sơn được tổng hợp (hình 1. Trong giai đoạn Kainozoi, địa tầng khu vực bao gồm chủ yếu các thành tạo Eocen, Oligocen, Miocene, và Pliocen-Đệ tứ: Thành tạo Eocen như hệ tầng Cà Cối hoặc Cù Lao Dung được cho có trong các trũng địa hào đáy sâu nhất ở bể Cửu Long với bề dày 400-600 m. Hệ tầng này gồm các trầm tích vụn thô như cuội sạn kết, cát kết đa khoáng có xen các lớp bột kết và sét kết hydromica-clorit-sericit mỏng. Trầm tích có mầu nâu đỏ, đỏ tím, tím lục sặc sỡ với độ chọn lọc kém, đặc trưng kiểu molas lũ tích lục địa thuộc các trũng trước núi Creta-Paleocen-Eocen.
Thành tạo Oligocen bao gồm Oligocen sớm và Oligocen muộn: Thành tạo Oligocen sớm bao gồm hệ tầng Trà Cú (E3tc) thuộc bể Cửu Long gồm chủ yếu là 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sét kết, bột kết và cát kết, có chứa các vỉa than mỏng và sét vôi, được tích tụ trong môi trường sông hồ, đôi khi gặp các đá núi lửa, thành phần chủ yếu là porphyr- diabas, tuf bazan và gabro-diabas, phủ trực tiếp lên móng trước Kainozoi. Chiều dày của hệ tầng trong khoảng 0-800 m. Các thành tạo tuổi Oligocen muộn bao gồm hệ tầng Trà Tân (E3tt), hệ tầng Cau (E3c) với thành phần chủ yếu là đá phiến sét xếp lớp dày màu đen, nâu thẫm xen các lớp cát kết, bột kết và các đá phun trào bazan, andezittobazan á kiềm. Ở bể Cửu Long, các thành tạo này được hình thành trong môi trường lục địa kiểu sông hồ, đầm lầy, bề dày đạt đến 5000 m trong các trũng địa hào và vát mỏng về các rìa, đới nâng trung tâm với độ dày từ 0-800 m.
Trong khu vực bể Nam Côn Sơn thành tạo này tích tụ chủ yếu trong các khu vực bán địa hào với bề dày trong khoảng 100-1000 m, đạt đến 8000 m ở trũng trung tâm, vát mỏng dần về phía đới nâng Côn Sơn. Các trầm tích thuộc hệ tầng Cau gồm chủ yếu các trầm tích sông hồ ở phía tây, chuyển sang môi trường vũng vịnh ven bờ phía đông, phần dưới là các lớp cát kết dày, độ mài tròn kém, chuyển lên trên thành phần sét chiếm ưu thế, xen các lớp mỏng cát kết, đôi khi lẫn than và vụn phun trào bazan.5: Vị trí bể Cửu Long và bể Nam Côn Sơn trên TĐN 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.