Luận án Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng

Nội dung tài liệu: Luận án Lịch sử tiến hóa địa chất Holocen đới bờ khu vực Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ THỊ KIM CHI LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội - Năm 2018
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGÔ THỊ KIM CHI LỊCH SỬ TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN ĐỚI BỜ KHU VỰC THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG Ngành: Địa chất học Mã số: 9440201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS Hoàng Văn Long 2. PGS.TS Mai Văn Lạc Hà Nội - Năm 2018
3. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Ngô Thị Kim Chi
4. ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Hoàng Văn Long và PGS.TS Mai Văn Lạc - hai người thầy đã tận tình hướng dẫn nghiên cứu sinh trong suốt quá trình làm luận án tiến sỹ. Để hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sự giúp đỡ của Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Sau đại học, Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Bộ môn Địa chất, Bộ môn Địa chất biển, Trung tâm Thí nghiệm Công nghệ cao. Ngoài ra, nghiên cứu sinh cũng nhận được sự hỗ trợ của Trung tâm Điều tra Tài nguyên - Môi trường biển, Phòng thí nghiệm Trường Đại học Birbek London (Vương quốc Anh), Phòng thí nghiệm trọng điểm, Trường Đại học Đồng Tế (Trung Quốc), đề tài cấp Nhà nước mã số BĐKH.42, cấp Bộ mã số B2015-02-24. Nhiều ý kiến đóng góp của các nhà khoa học GS.TSKH Đặng Văn Bát, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, GS.TS Trần Thanh Hải, PGS.TS Ngô Xuân Thành, PGS.TS Bùi Hoàng Bắc, TS Đỗ Văn Nhuận, TS Ngô Văn Liêm, TS Nguyễn Xuân Nam, TS Hoàng Ngô Tự Do cùng sự giúp đỡ của các đồng nghiệp Ths Nguyễn Hữu Hiệp, Ths Nguyễn Minh Quyền, KS Đào Văn Nghiêm, Ths Phan Văn Bình và sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp khác trong khoa. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người thân trong gia đình: bố mẹ, chồng cùng các con đã động viên, giúp đỡ về tinh thần, vật chất trong suốt quá trình nghiên cứu của mình.
5. iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vii DANH MỤC ẢNH ........................................................................................ viii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... xi MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................... 9 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ......................................................................... 9 1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................ 9 1.1.2. Đặc điểm tự nhiên ........................................................................... 10 1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ...................................................... 13 1.2.1. Giai đoạn trƣớc năm 1975 .............................................................. 13 1.2.2. Giai đoạn sau 1975 ......................................................................... 15 1.3. Đặc điểm địa chất .................................................................................. 20 1.3.1. Địa tầng ........................................................................................... 20 1.3.2. Magma ............................................................................................ 37 1.3.3. Kiến tạo ........................................................................................... 40 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 45 2.1. Cơ sở khoa học ...................................................................................... 45 2.1.1. Một số thuật ngữ ............................................................................. 45 2.1.2. Khái quát về tiến hóa địa chất đới bờ ............................................. 46 2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................... 48
6. iv 2.2.1. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý số liệu .......................................... 48 2.2.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ....................................................... 48 2.2.3. Nhóm các phƣơng pháp trong phòng thí nghiệm ........................... 49 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM CÁC TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG......................................................... 62 3.1. Trầm tích Holocen sớm - giữa .............................................................. 65 3.1.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen sớm - giữa ................................................................................................. 65 3.1.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen sớm - giữa ...... 68 3.2. Trầm tích Holocen muộn ...................................................................... 79 3.2.1. Hình thái và đặc điểm phân bố của các thành tạo trầm tích Holocen muộn.......................................................................................................... 79 3.2.2. Đặc điểm tƣớng và môi trƣờng trầm tích Holocen muộn ............... 82 3.3. Đặc điểm thành phần Foram ................................................................. 90 3.3.1. Kết quả phân tích Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên cứu ............................................................................................................. 91 3.3.2. Hệ thống phân loại Foram trong các trầm tích Holocen vùng nghiên cứu ............................................................................................................. 93 CHƢƠNG 4. TIẾN HÓA ĐỊA CHẤT HOLOCEN KHU VỰC ĐỚI BỜ THỪA THIÊN - HUẾ - ĐÀ NẴNG ............................................................. 108 4.1. Tiến hóa kiến tạo - cổ địa mạo ............................................................ 108 4.2. Tiến hóa trầm tích ............................................................................... 111 4.2.1. Tiến hóa nguồn gốc vật liệu trầm tích dựa trên kết quả phân tích tuổi U - Pb ............................................................................................... 111 4.2.2. Tiến hóa trầm tích dựa trên kết quả phân tích đồng vị oxy .......... 118 4.3. Lịch sử phát triển địa chất Holocen vùng biển ven bờ Thừa Thiên - Huế - Đà Nẵng ................................................................................................... 121
7. v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ............. 133 CÁC BÀI BÁO CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN................ 133 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................... 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 135
8. vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BA: Bản ảnh ĐB - TN: Đông Bắc - Tây Nam Foram: Foraminifera KHCN: Khoa học công nghệ KVNC: Khu vực nghiên cứu LA - ICPMS: Laser Ablation inductively couple plasma mass spectrometry, máy phân tích tuổi U - Pb LK.ĐL: Lỗ khoan Điền Lộc LK.LC: Lỗ khoan Lăng Cô LK.PD: Lỗ khoan Phú Diên NCS: Nghiên cứu sinh nnk: nhiều ngƣời khác SEM: Scaning Electron Microscope TB - ĐN: Tây Bắc - Đông Nam tr. năm: triệu năm
9. vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Giới hạn tọa độ KVNC ................................................................... 10 Bảng 2.1. Thang phân cấp độ hạt trầm tích vụn cơ học theo Wentworth ...... 50 Bảng 2.2. Bảng phân cấp các thông số vật lý trầm tích Rukhin . ................... 51 Bảng 2.3. Danh sách các mẫu phân tích tuổi U-Pb ......................................... 57 Bảng 2.4. Danh sách và độ sâu mẫu phân tích đồng vị oxy trên Foram ......... 59 Bảng 3.1. Kết quả phân tích thành phần trầm tích vụn trong LK.ĐL ............ 89 Bảng 3.2. Tổng hợp kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen của vùng nghiên cứu .............................................................................................. 91 Bảng 3.3. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích Foram và bào tử phấn hoa trong trầm tích Holocen LK.ĐL (NCS thực hiện) ............. 100 Bảng 3.4. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen LK.PD (NCS thực hiện) ........................................ 100 Bảng 3.5. Tổng hợp môi trƣờng thành tạo dựa trên kết quả phân tích foram trong trầm tích Holocen LK.LC (NCS thực hiện) ........................................ 100
10. viii DANH MỤC ẢNH Ảnh 1.1. Hệ tầng Tân Lâm, ở xã Xuân Phong, huyện Phong Điền, Thừa Thiên - Huế ................................................................................................................ 26 2-3 Ảnh 1.2. Trầm tích nguồn gốc biển (mQ2 pv2) tại xã Điền Lộc, huyện Phong Điền, Thừa Thiên - Huế .................................................................................. 33 2-3 Ảnh 1.3. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ2 pv2) ở bãi biển hiện đại ở khu vực ven biển Điền Hƣơng, Phong Điền, Thừa Thiên - Huế .................... 34 2-3 Ảnh 1.4. Trầm tích nguồn gốc biển - gió (mvQ2 pv2) xã Quảng Công, huyện Quảng Điền, Thừa Thiên - Huế ....................................................................... 34 3 Ảnh 1.5. Trầm tích biển - gió (mvQ2 no), gần cửa Kiểng, hạ lƣu sông Bù Lu, xã Vĩnh Lộc, huyện Phú Lộc, Thừa Thiên - Huế ............................................ 35 Ảnh 1.6. Phức hệ Hải Vân phát triển ra tận biển làm phức tạp hóa địa mạo đƣờng bờ và đáy biển ...................................................................................... 39 Ảnh 2.1. Máy phân tích tuổi U - Pb (LA - ICPMS), phòng thí nghiệm, Đại học Birkbeck London ...................................................................................... 58 Ảnh 2.2. Hình thái các hạt zircon dƣới kính hiển vi đƣợc lựa chọn để phân tích tuổi tuyệt đối U - Pb ................................................................................. 58 Ảnh 2.3. Máy phân tích đồng vị oxy và cacbon (Radiometric dating and isotop), phòng thí nghiệm, Đại học Đồng Tế, Trung Quốc ............................ 60 1-2 Ảnh 3.1. Ảnh các hạt trầm tích tƣớng bùn lẫn cát sông - biển - đầm lầy (Q2 ) (LK.ĐL, ở độ sâu 37 m) dƣới kính hiển vi điện tử quét ................................. 71 Ảnh 3.2. Cuội sạn laterit ở đới đƣờng bờ cổ dọc vùng biển ven bờ Huế ...... 72 1-2 Ảnh 3.4. Ảnh các cát biển hạt mịn (mQ2 ) (LK.ĐL, ở độ sâu 23m) dƣới SEM ................................................................................................................. 75 1-2 Ảnh 3.5. Ảnh trầm tích cát biển hạt min (mQ2 ) (LK.ĐL, ở 13,5m): A- mẫu hạt vụn dƣới SEM; B- mẫu lát mỏng dƣới kính thạch học ............................. 76