Tổng quan luận án
Đồng bằng châu thổ Sông Hồng có diện tích khoảng 15.000 km², là một trong hai vùng châu thổ lớn nhất Việt Nam. Về mặt địa chất, các thành tạo trầm tích Holocen chiếm hơn 80% diện tích bề mặt đồng bằng với chiều dày biến thiên từ 2–5 m ở vùng ven rìa đến 40–50 m tại vùng cửa biển. Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã phác thảo những nét cơ bản về địa tầng và thành phần vật chất, các vấn đề cốt lõi về quy luật tiến hoá trầm tích, cấu trúc hình thái tam giác châu thực thụ (gồm đồng bằng châu thổ, tiền châu thổ, chân châu thổ), quá trình dịch chuyển của các thuỳ châu thổ, cũng như sự phân dị không gian dưới tác động tương tác giữa sông, triều và sóng vẫn chưa được giải quyết một cách toàn diện trên cơ sở phân tích tướng trầm tích định lượng.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là làm sáng tỏ lịch sử hình thành và quy luật tiến hoá trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng, tạo cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch không gian, khai thác hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định gồm ba nội dung:
- Nghiên cứu tướng trầm tích và quy luật phân bố trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng.
- Nghiên cứu mối tương quan giữa biển tiến Flandrian và quá trình thành tạo trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng.
- Nghiên cứu quá trình hình thành và phân dị châu thổ Sông Hồng trong Holocen giữa - muộn sau biển tiến cực đại.
Đối tượng nghiên cứu là các thành tạo trầm tích Holocen trong phạm vi địa lý toàn bộ châu thổ Sông Hồng. Phạm vi thời gian tập trung vào Thống Holocen, kéo dài từ khoảng 10.000 năm trước ngày nay (BP) cho đến nay.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Lý thuyết về châu thổ trên thế giới khởi đầu từ các ghi nhận hình thái cửa sông Nile của Herodotus (400 TCN), được phát triển qua các công trình nghiên cứu châu thổ cổ Bonneville của Gilbert (1885) và châu thổ Catskill của Barrell (1912) với mô hình cấu trúc ba phần: đồng bằng châu thổ (delta plain), tiền châu thổ (delta front) và chân châu thổ (prodelta). Các công trình nghiên cứu kinh điển tại châu thổ sông Mississippi của Russell (1936), Fisk (1944), Coleman & Wright (1975) và Scruton (1960) đã xác lập tính chu kỳ phát triển và các hệ phân loại trầm tích cửa sông. Galloway (1975) đã đưa ra sơ đồ phân loại châu thổ ba cực dựa trên mức độ thống trị của ba yếu tố động lực: sông, triều và sóng. Các mô hình môi trường trầm tích của Elliot (1986), Reading (1986), Belknap & Kraft (1977) tiếp tục hoàn thiện lý thuyết trầm tích học ven bờ.
Tại Việt Nam, các nghiên cứu địa mạo ban đầu được thực hiện bởi Fromaget (1932) và Gourou (1936), phân chia sơ lược đồng bằng thành vùng ven rìa và vùng tích tụ bồi tích hiện đại. Gagliano (1968) nghiên cứu châu thổ sông Mê Kông, đặt nền móng cho các phân tích châu thổ hiện đại trong nước. Trước năm 1975, Golovenoc và Lê Văn Chân (1965) chia trầm tích Đệ tứ đồng bằng Sông Hồng thành hệ tầng Hải Dương (Q₁–Q₂) và hệ tầng Kiến Xương (Q₃–Q₄). Các nghiên cứu tiếp theo của Nguyễn Đức Tâm (1968), Lê Huy Hoàng (1970) và Hoàng Ngọc Kỷ (1973) tập trung vào phân chia địa tầng tổng quát.
Giai đoạn 1975–1985 ghi nhận bước phát triển quan trọng khi các tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 nhóm tờ Hà Nội, Hải Phòng - Nam Định do Hoàng Ngọc Kỷ chủ biên được thành lập. Năm phân vị địa tầng Đệ tứ được xác lập gồm: hệ tầng Thái Thụy (Q₁), hệ tầng Hà Nội (Q₂–Q₃¹), hệ tầng Vĩnh Phúc (Q₃²), hệ tầng Hải Hưng (Q₄¹⁻²) và hệ tầng Thái Bình (Q₄³). Nguyễn Đức Tâm (1968, 1976) đưa ra các phân vị lớp Đống Đa và lớp Giảng Võ. Vũ Đình Chính (1977) đề xuất 5 phân vị: phức hệ Hải Dương, tầng Tiền Hải, tầng Hà Nội, tầng Vĩnh Phúc, tầng Tiên Sơn và tầng Phủ Lý. Đề tài tập thể "Cổ địa lý các đồng bằng ven biển Việt Nam" (1985) do GS. Nguyễn Trọng Yêm chủ trì cùng các nhà khoa học Nguyễn Địch Dỹ, Đào Thị Miên, Đỗ Văn Tự, Nguyễn Ngọc, Đinh Văn Thuận đã xác định ranh giới Neogen/Đệ tứ tại 1,6–1,8 triệu năm và ranh giới Pleistocen/Holocen tại 10.000 năm BP. Đỗ Văn Tự (1988) chia hệ tầng Hải Hưng thành ba điệp: Yên Lạc (aQ₄¹⁻²yl), Giảng Võ (abQ₄¹⁻²gv) và Hải Hưng (m, amQ₄¹⁻²hh).
Từ những năm 1980–1990, Trần Nghi và Ngô Quang Toàn đã thiết lập 5 chu kỳ trầm tích Đệ tứ tương ứng với 5 hệ tầng: Lệ Chi (Q₁lc), Hà Nội (Q₂–Q₃¹hn), Vĩnh Phúc (Q₃²vp), Hải Hưng (Q₄¹⁻²hh) và Thái Bình (Q₄³tb). Các nghiên cứu cổ sinh chi tiết của Đào Thị Miên, Trần Đức Thạnh, Đinh Văn Thuận, Nguyễn Ngọc, Đỗ Thị Bích Thược đã làm sáng tỏ đặc điểm phân bố của Diatomeae, Foraminifera và thực vật ngập mặn.
Khoảng trống nghiên cứu mà luận án lựa chọn giải quyết là: phân tích hệ thống tướng trầm tích theo các tiêu chí định lượng; làm rõ quy luật tiến hoá từ môi trường estuary - vũng vịnh sang châu thổ bồi tụ mạnh và aluvi; phân định ranh giới các thuỳ châu thổ và xác lập các kiểu đồng bằng châu thổ hình thành dưới sự chi phối của các quá trình động lực sông, sóng, triều.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án vận dụng lý thuyết trầm tích học hiện đại về tam giác châu và cửa sông estuary (mô hình tam giác động lực của Galloway, 1975; mô hình phân đới Barrell, 1912; Coleman & Wright, 1975), lý thuyết địa tầng phân tập và quy luật dao động mực nước biển Flandrian trong Holocen.
Nguồn dữ liệu và tư liệu thực tế được sử dụng trong công trình gồm:
- Khảo sát thực địa và tổng hợp tài liệu nghiên cứu của nghiên cứu sinh trong hơn 20 năm.
- Phân tích và tổng hợp 600 thiết đồ lỗ khoan máy và khoan tay trên toàn đồng bằng.
- Tập hợp 66 kết quả phân tích tuổi tuyệt đối bằng phương pháp Carbon phóng xạ (¹⁴C) từ các phòng thí nghiệm quốc tế (CHDC Đức cũ; Beta Analytic, Mỹ; ANSTO AMS Lab Sydney, Australia; Đại học Quốc gia Đài Bắc, Đài Loan; Viện Khảo cổ học Hà Nội) và 01 mẫu phân tích bằng phương pháp huỳnh quang kích hoạt quang học (OSL) thực hiện tại Đại học Hồng Kông (mẫu 1.1 tại xã Quang Minh, Đông Anh, Hà Nội cho kết quả 6.800 ± 50 năm BP).
- Phân tích cổ sinh gồm: 500 mẫu bào tử phấn hoa (BTPH), 200 mẫu Diatomeae, 800 mẫu vi cổ sinh (Foraminifera).
- Phân tích trầm tích học gồm: 1.200 mẫu độ hạt (xác định trung vị Md, hệ số chọn lọc So), 150 mẫu khoáng vật nặng, 250 mẫu thạch học bở rời, 100 mẫu hoá - lý (pH, Kt, Fe₂O₃/FeO, Corg), 30 kết quả phân tích Rơnghen - nhiệt.
- Giải đoán viễn thám và địa mạo: gần 2.000 ảnh máy bay cùng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat TM và SPOT chụp vào các năm 1992, 1995 và 2001.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Lịch sử nghiên cứu và đặc điểm địa chất khu vực
Chương này tổng kết lịch sử nghiên cứu châu thổ trên thế giới và Việt Nam, đồng thời hệ thống hoá cấu trúc địa chất, địa mạo và tân kiến tạo vùng đồng bằng Sông Hồng.
Móng trước Kainozoi gồm 4 tầng cấu trúc: Tiền Cambri, Rifei - Devon dưới, Paleozoi giữa - Mezozoi dưới, và Mezozoi. Tầng phủ Kainozoi gồm ba phụ tầng: phụ tầng dưới (Eocen - Oligocen: hệ tầng Phù Tiên, Đình Cao); phụ tầng giữa (Miocen: hệ tầng Phong Châu, Phủ Cừ, Tiên Hưng); phụ tầng trên (Pliocen - Đệ tứ: hệ tầng Vĩnh Bảo, Lệ Chi, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hải Hưng và Thái Bình).
| Thống |
Phân vị địa tầng |
Ký hiệu |
Tuổi địa chất |
Đặc điểm trầm tích và nguồn gốc |
| Pleistocen |
Hệ tầng Lệ Chi |
Q₁lc |
Pleistocen sớm |
Cuội sạn, cát thô lòng sông chuyển lên cát mịn, sét bột; dày 5–40 m |
|
Hệ tầng Hà Nội |
Q₂–Q₃¹hn |
Pleistocen giữa - muộn |
Cuội sạn sỏi xen cát thô aluvi chuyển lên cát mịn, bột sét sông - biển; dày 5–40 m |
|
Hệ tầng Vĩnh Phúc |
Q₃²vp |
Pleistocen muộn |
Cát sạn chuyển lên sét bột loang lổ chứa kết vón sắt phong hoá; dày 5–40 m |
| Holocen |
Hệ tầng Hải Hưng |
Q₄¹⁻²hh |
Holocen sớm - giữa |
Trầm tích đa nguồn gốc: aluvi, estuary - vũng vịnh, đầm lầy, biển nông; dày 2–35 m |
|
Hệ tầng Thái Bình |
Q₄³tb |
Holocen muộn |
Sét bột bồi tích, cát bột lòng phân lưu, bar cát cửa sông, cồn cát ven biển; dày 1–25 m |
Ranh giới Pleistocen - Holocen được xác định tại mốc 10.000 năm BP, tương ứng với bề mặt bóc mòn phong hoá laterit loang lổ có kết vón sắt của hệ tầng Vĩnh Phúc. Thang địa tầng Holocen được chia thành ba khoảng thời gian:
- Holocen sớm (Q₄¹): từ 10.000 đến 6.000 năm BP (pha biển tiến Flandrian nhanh, tốc độ 10–12 mm/năm).
- Holocen giữa (Q₄²): từ 6.000 đến 3.000 năm BP (biển tiến đạt cực đại ở mức +4 đến +5 m rồi chuyển sang biển lùi).
- Holocen muộn (Q₄³): từ 3.000 năm BP đến nay (biển lùi, châu thổ bồi tụ mạnh tiến ra biển).
Về địa mạo, vùng ven rìa đặc trưng bởi hai bậc thềm: thềm 1 (cao 10–20 m, cấu tạo bởi hệ tầng Vĩnh Phúc) và thềm 2 (cao 20–30 m, cấu tạo bởi hệ tầng Hà Nội). Vùng trung tâm và ven biển gồm 10 kiểu bề mặt tích tụ: bãi ven lòng, đê ven sông, đồng bằng bồi tích, hồ - đầm lầy trên bãi bồi, đồng bằng châu thổ sông thống trị, đồng bằng triều tàn dư, đồng bằng cồn cát (chenier plain), đồng bằng triều hiện đại, bãi cát biển hiện đại và bar cát cửa sông. Về tân kiến tạo, vùng nghiên cứu bị chi phối bởi ba hệ thống đứt gãy (Tây Bắc - Đông Nam trượt bằng phải thuận; Đông Bắc - Tây Nam phân bậc sụt; á kinh tuyến) và phân chia thành ba vùng kiến trúc: vùng nâng, vùng chuyển tiếp và vùng sụt lún trung tâm.
Chương 2. Phương pháp luận và hệ các phương pháp nghiên cứu
Chương này trình bày cơ sở lý thuyết về sự khác biệt giữa hình thái cửa sông estuary và tam giác châu delta trong điều kiện dao động mực nước biển tương đối. Phương pháp luận dựa trên phân tích tổ hợp tướng trầm tích, mối quan hệ tương hỗ giữa động lực dòng chảy sông ngòi và động lực sóng - thuỷ triều biển.
Hệ phương pháp kỹ thuật bao gồm: phương pháp giải đoán viễn thám và địa mạo; phương pháp phân tích tướng đá - cổ địa lý; phương pháp trầm tích học định lượng (xác định cấp hạt, trung vị Md, độ chọn lọc So); phương pháp phân tích thạch học - khoáng vật; phương pháp phân tích cổ sinh (xác định môi trường sinh thái qua phức hệ Diatomeae nước ngọt, lợ, mặn; vi cổ sinh Foraminifera bám đáy và trôi nổi; phức hệ bào tử phấn hoa thực vật ngập mặn như Rhizophora, Bruguiera, Sonneratia, Avicennia); phương pháp địa hoá môi trường (chỉ số pH, hàm lượng Corg, Fe₂O₃/FeO, hàm lượng pyrit/siderit); và phương pháp định tuổi tuyệt đối đồng vị phóng xạ ¹⁴C, OSL.
Chương 3. Tướng trầm tích và quy luật phân bố các thành tạo Holocen châu thổ Sông Hồng
Tác giả xác lập và mô tả chi tiết 22 tướng trầm tích thuộc ba nhóm môi trường hình thành trong Holocen:
- Nhóm tướng trầm tích giai đoạn aluvi (6 tướng): cát, cát sạn lòng sông; cát, cát bột bãi ven lòng; bột cát đê ven sông; sét, sét bột lòng sông cổ; sét, bột sét đồng bằng bồi tích; sét bột hồ - đầm lầy trên bãi bồi.
- Nhóm tướng trầm tích giai đoạn châu thổ (11 tướng): cát bột lòng phân lưu; sét, bột sét vụng gian lưu; sét bột đầm lầy; sét bột cát bãi gian triều; sét bột, bột sét bãi trên triều; cát, cát bột lạch triều và nhánh triều; cát, cát bột cồn cát ven bờ; sét bột đầm lầy sau bar; cát bột, bột cát tiền bar; cát, cát bột bar cát cửa phân lưu; sét bột chân châu thổ.
- Nhóm tướng trầm tích giai đoạn estuary - vũng vịnh (5 tướng): sét, bột sét estuary - vũng vịnh; cát, cát bột cồn cát triều; cát bột sét bãi gian triều; sét, sét bột đầm lầy bãi trên triều; cát, cát bột lạch triều.
| Hệ tầng |
Nhóm tướng tiêu biểu |
Thành phần độ hạt |
Tham số hạt (Md, So) |
Khoáng vật sét / Hóa - lý |
Đặc trưng cổ sinh |
| Thái Bình (Q₄³) |
Đồng bằng bồi tích |
Sét bột (95–97%), cát (3–5%) |
Md = 0,007–0,04 mm; So = 2,1–2,5 |
Hydromica, Caolinit; pH trung tính |
Aulacosira granulata, Gyrosigma, phấn Pinus, Quercus |
|
Bar cát cửa phân lưu |
Cát hạt mịn-trung (70–85%) |
Md = 0,13–0,18 mm; So = 1,4–1,9 |
Thạch anh chiếm ưu thế; Fe₂O₃ thấp |
Ammonia beccarii, Quinqueloculina, Cyclotella striata |
|
Bãi gian triều |
Cát bột sét xen kẽ |
Md = 0,035–0,047 mm; So = 2,1–2,8 |
Sét dẻo xám đen; Corg cao |
Rhizophora, Avicennia, Acrostichum, Diploneis |
| Hải Hưng (Q₄¹⁻²) |
Estuary - vũng vịnh |
Sét, bột sét mịn dẻo (85–92%) |
Md = 0,006–0,03 mm; So = 2,35–3,2 |
Illit, Montmorillonit; Corg = 0,8–1,2% |
Coscinodiscus, Thalassiosira, Elphidium advenum |
|
Cồn cát triều |
Cát, cát bột (82–87%) |
Md = 0,28–0,5 mm; So = 1,98 |
Cát xám vàng, vôi vụn vỏ sò |
Pseudorotalia, Navicula, vụn vỏ nhuyễn thể biển |
|
Bãi trên triều chứa than bùn |
Sét bột xám đen (85–90%) |
Md = 0,017–0,03 mm; So = 2,4 |
Giàu mùn hữu cơ, pyrit; chua mặn |
Rhizophora, Bruguiera, phấn thực vật ngập mặn |
Các mặt cắt chuẩn từ các lỗ khoan được phân tích cụ thể:
- Lỗ khoan Duy Tiên: Mặt cắt thể hiện rõ sự chuyển tiếp từ trầm tích lạch triều (cát bột ở độ sâu 36,38–37,45 m) và bãi gian triều Holocen dưới - giữa lên sét bột estuary - vũng vịnh (độ sâu 27,8–31,5 m), phủ tiếp bởi sét bột chân châu thổ, cát bột tiền bar và cát bar cửa phân lưu (độ sâu 11,0–16,2 m), kết thúc ở phần trên cùng bằng bột sét đồng bằng bồi tích.
- Lỗ khoan ND-1 (Nam Định): Cung cấp chuỗi tuổi Carbon phóng xạ liên tục từ 15.290 BP ở độ sâu 67,05 m qua 10.575 BP ở 40,20 m, 7.395 BP ở 18,20 m, đến 5.050 BP ở độ sâu 3,25 m, ghi nhận quá trình trầm tích liên tục từ Pleistocen muộn qua toàn bộ Holocen.
- Lỗ khoan 56-nd: Xác định sự chuyển tướng từ sét bột estuary - vũng vịnh chứa tảo Coscinodiscus lên trầm tích bar cát cửa phân lưu chứa Ammonia và bãi gian triều chứa Rhizophora, Avicennia.
Chương 4. Tiến hoá trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng
Lịch sử tiến hoá trầm tích Holocen được luận chứng qua hai bình diện:
1. Tiến hoá theo tiến trình thời gian (3 giai đoạn):
- Giai đoạn Estuary - vũng vịnh (10.000 – 6.000 năm BP): Biển tiến Flandrian diễn ra mãnh liệt, ngập chìm vùng đồng bằng với tốc độ dâng 10–12 mm/năm. Mực nước biển đạt đỉnh cực đại ở mức +4 đến +5 m vào khoảng 6.000 năm BP. Tốc độ ngập chìm lớn hơn tốc độ lắng đọng, tạo nên các trầm tích sét bột estuary, cát cồn triều, lạch triều và bãi gian triều ngập mặn ăn sâu vào đất liền đến khu vực Hà Nội.
- Giai đoạn Châu thổ (6.000 năm BP đến nay): Khởi đầu từ khi mực nước biển hạ thấp và dao động theo quy luật tắt dần. Tốc độ cung cấp và lắng đọng trầm tích vượt trội so với tốc độ lún chìm bồn trũng, hình thành kiểu châu thổ bồi tụ mạnh đặc trưng bởi các nón bồi tích cửa sông, bar cát và bãi triều tiến nhanh ra biển (tốc độ bồi tụ ven biển đạt 50–60 m/năm).
- Giai đoạn Aluvi (cuối Holocen giữa đến nay): Khi đường bờ biển đã lùi xa về phía đông nam, chế độ động lực sông chiếm ưu thế ở phần thượng và trung tâm đồng bằng, các dòng chảy phân lưu bồi đắp các phức hệ phù sa (aluvi) phủ lên trên các bề mặt châu thổ cổ.
2. Quá trình phân dị theo không gian (4 kiểu đồng bằng châu thổ):
- Đồng bằng aluvi: Phân bố ở phía bắc và tây bắc (vùng Sơn Tây, Vĩnh Phúc, bắc Hà Nội), do động lực bồi tích sông chi phối.
- Đồng bằng châu thổ sông thống trị: Phân bố ở trung tâm đồng bằng (Hà Nội, Hưng Yên, Hà Nam), đặc trưng bởi các bãi bồi, lòng phân lưu và đê tự nhiên.
- Đồng bằng châu thổ triều thống trị: Phân bố ở phía đông bắc (vùng Hải Dương, Hải Phòng dọc hạ lưu sông Thái Bình - Văn Úc), đặc trưng bởi mạng lưới lạch triều, nhánh triều uốn khúc ngoằn ngoèo và đồng bằng triều tàn dư.
- Đồng bằng châu thổ sóng thống trị: Phân bố ở phía đông nam (vùng Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình thuộc cửa sông Đáy, Ba Lạt, Diêm Điền), đặc trưng bởi sự xuất hiện của hệ thống các cồn cát cổ, giồng cát ven bờ (chenier plain) chạy song song với đường bờ cổ.
Luận án xác lập sự tồn tại và dịch chuyển của 8 thuỳ châu thổ trong Holocen: (1) Thuỳ Phú Xuyên, (2) Thuỳ Hải Dương, (3) Thuỳ Hải Phòng, (4) Thuỳ Diêm Điền, (5) Thuỳ Nam Định, (6) Thuỳ Ninh Bình, (7) Thuỳ Ba Lạt, và (8) Thuỳ Kim Sơn.
Chương 5. Trầm tích Holocen trong mối quan hệ với hoạt động nhân sinh
Chương này phân tích mối quan hệ tương tác giữa quy luật tiến hoá địa chất tự nhiên và các hoạt động kinh tế - xã hội của con người trên đồng bằng Sông Hồng:
- Hệ thống đê sông và đê biển làm cố định dòng chảy, hạn chế quá trình bồi lắng phù sa tự nhiên trên bề mặt đồng bằng lũ, làm biến đổi chế độ thuỷ động lực cửa sông.
- Hoạt động quai đê lấn biển và khoanh vùng nuôi trồng thuỷ hải sản làm suy giảm diện tích rừng ngập mặn tự nhiên, thay đổi hình thái bãi triều và gia tăng nguy cơ xói lở cục bộ.
- Tác động của các hồ chứa thuỷ điện thượng nguồn (điển hình là đập thuỷ điện Hoà Bình trên sông Đà) giữ lại lượng bùn cát lớn, làm thay đổi cán cân bùn cát hạ lưu, dẫn đến hiện tượng xói lở lòng dẫn và giảm tốc độ bồi tụ ở các cửa sông ven biển.
- Tác động của việc khai thác khoáng sản sét gạch ngói (hệ tầng Hải Hưng, Thái Bình) và khai thác cát lòng sông.
Luận án đề xuất các định hướng khai thác hợp lý: quy hoạch đê kè và công trình ven bờ phù hợp với đặc tính động lực của từng kiểu đồng bằng (sông, sóng, triều); bảo vệ và phục hồi thảm thực vật rừng ngập mặn trên các bãi gian triều; tính toán cân bằng bùn cát khi xây dựng quy hoạch khai thác vật liệu xây dựng và phát triển bền vững vùng duyên hải.
Kết quả và những đóng góp mới
-
Về mặt khoa học và lý luận:
- Khái quát hoá lịch sử hình thành và tiến hoá trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng qua ba giai đoạn liên tục gắn liền với động lực biển tiến - biển lùi Flandrian: giai đoạn estuary - vũng vịnh (10.000–6.000 năm BP), giai đoạn châu thổ (6.000 năm BP đến nay) và giai đoạn aluvi (cuối Holocen giữa đến nay).
- Xác lập 4 kiểu đồng bằng châu thổ phân dị theo không gian dựa trên cơ chế tương tác động lực: đồng bằng aluvi, đồng bằng châu thổ sông thống trị, đồng bằng châu thổ triều thống trị và đồng bằng châu thổ sóng thống trị.
- Xác lập mô hình tiến hoá và quy luật dịch chuyển của 8 thuỳ châu thổ Holocen trong quá trình lấn biển của đồng bằng Sông Hồng.
- Chi tiết hoá hệ thống phân loại gồm 22 tướng trầm tích Holocen với đầy đủ các tham số định lượng về độ hạt (Md, So), tổ hợp vi cổ sinh (Diatomeae, Foraminifera), bào tử phấn hoa và chỉ số địa hoá môi trường.
- Làm sáng tỏ quy luật hình thành và tiến hoá của các hệ thống giồng cát ven bờ (chenier) trong giai đoạn Holocen muộn.
-
Về mặt thực tiễn:
- Cung cấp hệ thống dữ liệu địa tầng, tướng đá và tuổi tuyệt đối làm cơ sở khoa học cho công tác đo vẽ bản đồ địa chất Đệ tứ, bản đồ địa mạo và địa chất công trình tỷ lệ lớn.
- Đưa ra cơ sở địa chất - trầm tích học phục vụ công tác quy hoạch không gian lãnh thổ, khai thác hợp lý tài nguyên khoáng sản (sét gạch ngói, cát xây dựng, than bùn), quản lý đới bờ, phòng chống xói lở bờ sông, bờ biển và định hướng phát triển bền vững đồng bằng châu thổ Sông Hồng.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Mật độ các điểm phân tích tuổi tuyệt đối (¹⁴C, OSL) phân bố chưa hoàn toàn đồng đều trên toàn bộ không gian đồng bằng, còn tập trung chủ yếu ở một số lỗ khoan sâu vùng ven biển (như Nam Định) và các điểm di chỉ khảo cổ học hoặc đới bờ cổ.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc chi tiết hoá ranh giới địa tầng phân tập vi mô giữa các thuỳ châu thổ bằng phương pháp định tuổi mật độ cao, đồng thời xây dựng mô hình số trị mô phỏng định lượng cán cân bùn cát và xu thế biến đổi đường bờ dưới tác động của các công trình thuỷ điện bậc thang thượng nguồn và biến đổi khí hậu.
Giá trị tham khảo
- Đối với nghiên cứu sinh, giảng viên và nhà khoa học: Luận án là tài liệu tham khảo chuyên sâu về phương pháp luận phân tích tướng đá - cổ địa lý, địa tầng Đệ tứ và trầm tích học châu thổ nhiệt đới gió mùa; đặc biệt có giá trị ở tập dữ liệu phân tích vi cổ sinh (Diatomeae, Foraminifera), bào tử phấn hoa và chuỗi tuổi tuyệt đối ¹⁴C.
- Đối với cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp luận cứ khoa học tin cậy cho Viện Địa chất, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, cùng Uỷ ban nhân dân các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ (Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên) trong công tác quy hoạch sử dụng đất, xây dựng công trình đê điều, quản lý đới bờ và cấp phép khai thác khoáng sản bở rời.
Câu hỏi thường gặp
1. Ranh giới Pleistocen - Holocen tại đồng bằng châu thổ Sông Hồng được luận án xác lập dựa trên tiêu chí nào?
Ranh giới Pleistocen - Holocen được lấy tại mốc 10.000 năm BP, tương ứng với bề mặt bóc mòn phong hoá laterit có màu sắc loang lổ và chứa kết vón sắt của các thành tạo thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc (Q₃²vp), bị phủ bất chỉnh hợp bởi các thành tạo trầm tích hệ tầng Hải Hưng (Q₄¹⁻²hh).
2. Ba giai đoạn tiến hoá trầm tích Holocen của châu thổ Sông Hồng diễn ra theo trình tự thời gian nào?
Ba giai đoạn gồm: (1) Giai đoạn Estuary - vũng vịnh (10.000–6.000 năm BP) tương ứng pha biển tiến Flandrian; (2) Giai đoạn Châu thổ (6.000 năm BP đến nay) tương ứng pha biển lùi và bồi tụ lấn biển; (3) Giai đoạn Aluvi (cuối Holocen giữa đến nay) khi sông bồi đắp lớp phủ phù sa lên bề mặt đồng bằng.
3. Bốn kiểu đồng bằng châu thổ Sông Hồng phân bố ở những khu vực địa lý nào?
Bốn kiểu đồng bằng gồm: đồng bằng aluvi (phía bắc và tây bắc: Sơn Tây, Vĩnh Phúc); đồng bằng châu thổ sông thống trị (vùng trung tâm: Hà Nội, Hưng Yên, Hà Nam); đồng bằng châu thổ triều thống trị (phía đông bắc: Hải Dương, Hải Phòng); và đồng bằng châu thổ sóng thống trị (phía đông nam: Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình).
4. Luận án đã xác lập bao nhiêu thuỳ châu thổ trong Holocen?
Luận án xác lập 8 thuỳ châu thổ: Phú Xuyên, Hải Dương, Hải Phòng, Diêm Điền, Nam Định, Ninh Bình, Ba Lạt và Kim Sơn.
5. Kết quả phân tích tuổi huỳnh quang kích hoạt (OSL) duy nhất trong luận án được lấy ở đâu và cho kết quả bao nhiêu?
Mẫu được lấy tại xã Quang Minh, huyện Mê Linh (trước đây thuộc Đông Anh), Hà Nội ở độ sâu 0,5 m bên bờ trái sông Hồng, cho kết quả tuổi 6.800 ± 50 năm BP, minh chứng cho sự tồn tại của trầm tích aluvi tuổi Holocen sớm - giữa (điệp Yên Lạc thuộc hệ tầng Hải Hưng).
Kết luận
Luận án "Lịch sử tiến hoá trầm tích Holocen châu thổ Sông Hồng" là công trình nghiên cứu toàn diện và có hệ thống về quy luật phát triển địa chất đệ tứ tại đồng bằng Bắc Bộ. Bằng việc kết hợp các phương pháp trầm tích học định lượng, cổ sinh, viễn thám và 66 số liệu tuổi tuyệt đối Carbon phóng xạ, tác giả đã làm sáng tỏ cấu trúc 22 tướng trầm tích, phân chia 3 giai đoạn tiến hoá theo thời gian, 4 kiểu đồng bằng và 8 thuỳ châu thổ theo không gian. Kết quả nghiên cứu không chỉ đóng góp quan trọng vào lý thuyết trầm tích học châu thổ nhiệt đới mà còn cung cấp cơ sở khoa học thực tiễn cho công tác quy hoạch không gian lãnh thổ, khai thác tài nguyên và phát triển bền vững vùng châu thổ Sông Hồng.