Tóm tắt Luận án tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm địa chất Đệ tứ và tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam

Chia sẻ: Trần Văn Gan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án gồm có 5 chương được trình bày như sau: Tổng quan về khu vực nghiên cứu. Các phương pháp nghiên cứu địa chất Đệ tứ và đánh giá tài nguyên nước dưới đất vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam; Đặc điểm trầm tích Đệ tứ khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam; Các hoạt động kiến tạo và sự thay đổi mực nước biển trong Đệ tứ tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Địa chất: Đặc điểm địa chất Đệ tứ và tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HOÀNG NGÔ TỰ DO ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ VÀ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM Ngành: Địa chất học Mã số: 62.44.02.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT Hà Nội – 2016
Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Địa chất; Khoa Địa chất; Trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học 1. PGS.TS Nguyễn Văn Lâm, Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2. GS.TSKH Đặng Văn Bát, Tổng Hội Địa chất Việt Nam Phản biện 1: PGS.TS Đoàn Văn Cánh, Hội Địa chất Thủy văn Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS Đỗ Quang Thiên, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Phản biện 3: PGS.TS Uông Đình Khanh, Viện Địa lý – Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất
-1- MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam chiếm một vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội dọc hành lang kinh tế ven biển nước ta, là khu vực tập trung dân cư với các trung tâm kinh tế văn hóa lớn của cả nước như Hội An, Tam Kỳ, Chu Lai… Các hoạt động KT-XH diễn ra hàng ngày trên nền trầm tích Đệ tứ. Đây cũng là nguồn cung cấp nước khá quan trọng đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế và xã hội trong vùng. Tuy nhiên, hệ thống các công trình khai thác nước dưới đất vẫn chưa được bố trí hợp lý, sự hiểu biết về các tầng chứa nước, nguồn gốc hình thành, chất lượng – trữ lượng các tầng chứa nước dưới đất trong trầm tích Đệ tứ vẫn còn nhiều vấn đề cần xem xét và càng cấp thiết hơn trong điều kiện tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Việc nghiên cứu địa chất Đệ tứ là cơ sở quan trọng để đánh giá tiềm năng nước dưới đất (nước lỗ hổng). Các đặc điểm ĐCTV (sự phân bố các tầng chứa nước, mức độ phong phú nước, động thái, chất lượng nước…) liên quan chặt chẽ với sự phân bố các tướng trầm tích Đệ tứ và môi trường cổ địa lý hình thành trầm tích. 2. Mục tiêu Mục tiêu của luận án là làm sáng tỏ đặc điểm địa chất Đệ tứ tại đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam; xác định mối quan hệ giữa trầm tích Đệ tứ với nước dưới đất và đánh giá tiềm năng nước dưới đất ở vùng nghiên cứu phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội của địa phương. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án là trầm tích Đệ tứ ở khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam và nước dưới đất chứa trong các trầm tích này. - Phạm vi nghiên cứu của đề tài luận án: Dải đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam là không gian phân bố của các trầm tích Đệ tứ. 4. Những điểm mới của luận án - Các đặc điểm địa chất Đệ tứ đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam đã được nghiên cứu chi tiết trong mối quan hệ của 3 yếu tố là đặc điểm trầm tích, dao động mực nước biển và hoạt động kiến tạo Đệ tứ - kiến tạo hiện đại. - Xác định mối quan hệ giữa trầm tích Đệ tứ và nước dưới đất (nước lỗ rỗng) về mặt động lực và hóa học ở khu vực nghiên cứu. - Đánh giá được vai trò của hoạt động kiến tạo hiện đại, đặc điểm độ hạt trầm tích đến tài nguyên nước dưới đất. - Làm rõ xu thế biến đổi có tính chu kỳ của thành phần hóa học nước dưới đất, xác định nguồn gốc cơ bản của nước dưới đất bằng các tỷ số và biểu đồ chuyên môn. - Đánh giá chi tiết nguồn tài nguyên nước dưới đất (nước lỗ rỗng) trong trầm tích Đệ tứ tại vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam. 5. Những luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam có 28 thành tạo trầm tích Đệ tứ gồm: 3 thành tạo không phân chia, 25 thành tạo đơn và đa nguồn gốc; trong đó 11 thành tạo đã được xác lập hệ tầng. Sự phân bố của các thành tạo trầm tích chịu tác động của 2 vòm nâng, 5 vòm hạ kiến tạo Đệ tứ và các hệ thống đứt gãy Đông Bắc – Tây Nam, Tây Bắc – Đông Nam hoạt động mạnh trong giai đoạn hiện đại; đặc điểm vật chất của trầm tích Đệ tứ cũng bị chi phối bởi sự dao động mực nước biển tại vùng nghiên cứu. Luận điểm 2: Nguồn gốc, thành phần thạch học của các thành tạo trầm tích Đệ tứ cũng như hệ thống đứt gãy, các cấu trúc kiến tạo hiện đại ở đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam có ảnh hưởng đến mức độ phong phú nước, mực nước, tính thấm và thành
-2- phần hóa học của nước dưới đất. Tài nguyên dự báo nước dưới đất (nước nhạt) tại đây không lớn, khoảng 137.000m3/ngày; với trữ lượng tĩnh trọng lực chiếm 61%, trữ lượng tĩnh đàn hồi chiếm 3% và trữ lượng động chiếm 36%. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Luận án đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa đặc điểm địa chất Đệ tứ với nước dưới đất tại đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam; góp phần đề ra phương pháp, cách tiếp cận nghiên cứu tài nguyên nước dưới đất tại các đồng bằng ven biển miền Trung lân cận. - Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là nguồn tài liệu tin cậy, có thể tham khảo, sử dụng trong công tác quy hoạch khai thác hợp lý lãnh thổ, sử dụng hợp lý tài nguyên nước, góp phần phát triển kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu. 7. Cơ sở tài liệu chính của luận án - Luận án được hoàn thành trên cơ sở các tài liệu, số liệu của NCS thu thập và nghiên cứu về đồng bằng Quảng Nam trong thời gian 2002 đến nay qua quá trình làm Luận văn Thạc sỹ và tham gia các đề tài nghiên cứu các cấp như: + Đánh giá chi tiết tài nguyên nước vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam, do PGS. TS. Nguyễn Văn Lâm chủ trì, hoàn thành năm 2009. + Khảo sát, nghiên cứu, đánh giá tổng hợp điều kiện địa hình - địa chất vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam trong điều kiện biến đổi khí hậu, do PGS. TS. Đỗ Quang Thiên chủ trì, hoàn thành năm 2014. + Nghiên cứu, đánh giá kiến tạo hiện đại khu vực ven biển miền Trung Việt Nam và vai trò của nó đối với các tai biến thiên nhiên phục vụ dự báo và phòng tránh thiên tai trong điều kiện BĐKH, do PGS. TS. Trần Thanh Hải chủ trì, hoàn thành năm 2015. - Luận án đã tổng hợp, phân tích hơn 640 cột địa tầng lỗ khoan địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam và vùng phụ cận. Luận án cũng đã phân tích bổ sung được 4 mẫu tuổi tuyệt đối C14; 12 mẫu bào tử phấn hoa, tảo thực vật; phân tích nhiệt và phân tích Rơnghen 12 mẫu sét. 8. Cấu trúc luận án Nội dung luận án được trình bày trong 5 chương và minh họa bởi 11 bảng biểu, 83 biểu đồ, hình vẽ, bản đồ, 7 ảnh minh họa, 71 tài liệu tham khảo. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ VÀ ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM 1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.1.1. Vị trí địa lý, phạm vi hành chính Khu vực nghiên cứu là đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam nằm trong khoảng toạ độ như sau: 107057’49” đến 108045’26” kinh độ Đông. 15021’22” đến 15059’17” vĩ độ Bắc (Hình 1.1). 1.2. Lịch sử nghiên cứu địa chất Đệ tứ và đánh giá tài nguyên nước dưới đất vùng đồng bằng ven biển miền Trung Việt Nam 1.3. Các phương pháp nghiên cứu địa chất Đệ tứ và đánh giá tài nguyên nước vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam (Hình 1.2). phương pháp nghiên cứu thạch học - khoáng vật – hóa học, phương pháp cổ sinh, phương pháp xác định tuổi tuyệt đối bằng C14, phương pháp nghiên cứu chuyển động kiến tạo Đệ tứ, phương pháp phân tích sự dao động mực nước biển, phương pháp nghiên cứu hệ số thấm, phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học nước dưới đất, phương pháp mô hình số...
-3- Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu, đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam. Hình 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành trầm tích Đệ tứ (Galloway, 1989), (Trần Nghi, 2014) CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ KHU VỰC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM 2.1. Những vấn đề chung về thang địa tầng trầm tích Đệ tứ, ranh giới Pleistocen - Holocen khu vực đồng bằng tỉnh Quảng Nam 2.2. Các thành tạo trước Đệ tứ khu vực đồng bằng tỉnh Quảng Nam 2.3. Địa tầng và đặc điểm trầm tích Đệ tứ đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam Trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam chiếm diện tích khoảng 1500km2. Các thành tạo trầm tích có tuổi từ Pleistocen sớm đến Holocen muộn (Q11, Q12, Q13(1), Q13(2), Q21, Q22, Q23) và trầm tích Đệ tứ không phân chia tập trung ở ven rìa phía Tây khu vực nghiên cứu (edQ, adpQ), Hình 2.1, 2.2. Trầm tích Pleistocen có 7 hệ tầng chuẩn đã được Vũ Khúc, Cát Nguyên Hùng (1996) xác lập là hệ tầng Đại Thạch, Đà Nẵng, Thăng Bình, La Châu, Hòa Tiến, Miếu Bông, Đại Phước. Trầm tích Holocen có 4 hệ tầng chuẩn đã được xác lập bởi Cát Nguyên Hùng, Nguyễn Văn Trang là hệ tầng Cẩm Hà, Nam Phước, Kỳ Lam và Nam Ô. Về nguồn gốc trầm tích gồm có 2 loại nguồn gốc đơn là trầm tích nguồn gốc sông (a) và biển (m); 6 loại trầm tích nguồn gốc hỗn hợp là sông-biển (am), biển-gió (mv), sông-biển-đầm lầy (amb), biển-vũng vịnh (ml), tàn-sườn tích và sông-sườn-lũ tích.
-4- Hình 2.1. Bản đồ địa chất Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam, từ Điện Bàn đến Thăng Bình (mảnh 1)
-5- Hình 2.2. Bản đồ địa chất Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam, từ Thăng Bình đến Núi Thành (mảnh 2)
-6- 2.4. Xu thế biến đổi một số đặc tính của trầm tích Đệ tứ tại ĐBVB Quảng Nam Đặc điểm thạch học của trầm tích như thành phần độ hạt (sạn sỏi – cát – bột sét), hệ số chọn lọc (S0) và thành phần hóa học trầm tích Đệ tứ tại ĐBVB tỉnh Quảng Nam có mối quan hệ chặt chẽ với các giai đoạn dao động mực nước biển trong Đệ tứ dẫn tới dẫn tới sự biến đổi có tính chu kỳ theo thời gian thành tạo (Hình 2.3). Hình 2.3. Đồ thị hàm lượng % độ hạt các trầm tích Đệ tứ đồng bằng ven biển Quảng Nam, cho thấy sự biến thiên theo chu kỳ. CHƯƠNG 3. CÁC HOẠT ĐỘNG KIẾN TẠO VÀ SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC BIỂN TRONG ĐỆ TỨ TẠI KHU VỰC ĐỒNG BẰNG QUẢNG NAM 3.1. Đặc điểm kiến tạo Đệ tứ đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam 3.1.1. Các yếu tố cấu trúc kiến tạo trước Đệ tứ: Trũng địa hào Đại Lộc - Hội An và Khu vực sụt lún yếu Thăng Bình – Núi Thành (Hình 3.1). 3.1.2. Các yếu tố kiến trúc Đệ tứ tại đồng bằng Quảng Nam Sơ đồ đáy bồn tích tụ trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh QuảngNam đã chỉ ra 3 vùng bị sụt lún từ mạnh, trung bình đến yếu và 1 vùng nâng yếu như sau: Vùng sụt lún mạnh có biên độ sụt lún từ 100-135m, vùng sụt lún trung bình có biên độ sụt lún từ 50-100m, vùng sụt lún yếu có biên độ sụt lún từ 20-50m, vùng nâng yếu có độ sâu đáy trầm tích Đệ tứ từ 5-50m. Ngoài ra, còn có 2 vòm nâng và 5 vòm hạ hiện đại (Hình 3.2). 3.1.3. Hệ thống đứt gãy vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam Căn cứ vào mối quan hệ giữa các hệ thống đứt gẫy, NCS phân chia thành 4 hệ thống theo phương: Hệ thống Tây Bắc - Đông Nam (ký hiệu là F1) có tuổi già hơn, hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam (ký hiệu là F2) có tuổi trẻ hơn do cắt qua hệ thống Tây Bắc - Đông Nam, hệ thống đứt gãy á kinh tuyến (ký hiệu là F3) và hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến (ký hiệu là F4), Hình 3.1. 3.1.4. Đặc điểm địa mạo và tính phân bậc địa hình tại ĐBVB tỉnh Quảng Nam Tại vùng nghiên cứu có 6 kiểu nguồn gốc với 20 kiểu bề mặt đồng nguồn gốc theo đặc điểm hình thái, nguồn gốc và tuổi của địa hình như sau: 1) Địa hình nguồn gốc sông (Bề mặt thềm bậc II, Bề mặt thềm bậc I, Bề mặt bãi bồi cao, Bề mặt bãi bồi thấp, Bề mặc bãi bồi ven lòng, tuổi từ Pleistocen muộn - phần muộn tuổi Holocen muộn). 2) Địa hình nguồn gốc sông - biển hỗn hợp (Bề mặt tích tụ nguồn gốc sông biển, tuổi từ Pleistocen muộn - phần muộn tuổi Holocen muộn). 3) Địa hình nguồn gốc biển vũng vịnh (Bề mặt tích tụ vũng vịnh tuổi từ Pleistocen muộn - phần muộn tuổi Holocen giữa).
-7- Hình 3.1. Bình đồ cấu trúc trước Đệ tứ và hệ thống đứt gãy KTĐT-KTHĐ vùng nghiên cứu Hình 3.2. Sơ đồ thể hiện mối quan hệ khống chế của các hệ thống đứt gãy với các đới sụt lún, vòm nâng – hạ kiến tạo hiện đại ở vùng đồng bằng tỉnh Quảng Nam
-8- 4) Địa hình nguồn gốc sông biển - đầm lầy (Bề mặt nguồn gốc sông biển - đầm lầy, tuổi Holocen sớm đến Holocen muộn). 5) Địa hình nguồn gốc biển, biển – gió (Bề mặt tích tụ nguồn gốc biển, biển - gió, tuổi từ Pleistocen muộn - phần sớm đến Holocen muộn). 6) Các bề mặt tích tụ sườn - lũ tích, sông - sườn tích, tàn – sườn tích. 3.1.5. Các tác động của hoạt động kiến tạo hiện đại làm biến đổi địa hình khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam Hoạt động kiến tạo hiện đại làm biến đổi khá mạnh hình thái địa hình khu vực nghiên cứu, đặc biệt là sự thay đổi dòng chảy của hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia tại đoạn chảy trên đồng bằng Quảng Nam, cụ thể như sau: Xói lở mãnh liệt gây cắt dòng tại đoạn sông Quảng Huế; xu hướng nắn thẳng dòng chảy sông Thu Bồn (Thạnh Mỹ đến Câu Lâu); nghẽn dòng chảy ở đoạn sông Bầu Xấu; xói lở mãnh liệt tại bờ Bắc Cửa Đại do ảnh hưởng của sụt lún kiến tạo. 3.2. Tính toán tốc độ dịch chuyển (hạ thấp) kiến tạo Đệ tứ – kiến tạo hiện đại tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam Kết quả tốc độ hạ thấp trung bình các đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam cho toàn bộ vùng nghiên cứu là tổng hợp của các đứt gãy F2-01 và F2-04, mỗi giai đoạn thường lấy theo đứt gãy có tốc độ dịch chuyển lớn nhất (Bảng 2.1). Bảng 2.1. Tính toán tốc độ hạ thấp trung bình các đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam (F2-01 và F2-04) tại đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam. 3.3. Sự dao động mực nước biển trong Đệ tứ ở khu vực đồng bằng Quảng Nam NCS đã xác định 5 giai đoạn hình thành trầm tích căn cứ theo dao động mực nước biển như sau (Hình 3.3, 3.4): - Giai đoạn I: Tương ứng với giai đoạn thành tạo trầm tích Pleistocen sớm (Q 11) kéo dài từ 1,806 triệu năm đến 781 ngàn năm so với ngày nay. - Giai đoạn II: Tương ứng với giai đoạn thành tạo trầm tích Pleistocen giữa (Q12) kéo dài từ 781 ngàn năm đến 126 ngàn năm so với ngày nay.
-9- Hình 3.3. Biểu đồ đường dao động mực nước biển trong Đệ tứ đối sánh với thang Địa tầng Quốc tế 2015
- 10 - - Giai đoạn III: Tương ứng với giai đoạn hình thành trầm tích Pleistocen muộn (Q1 ) kéo dài từ 126 ngàn năm đến 11,7 ngàn năm trước ngày nay. Giai đoạn này được 3 chia làm 2 phụ giai đoạn, nửa đầu (từ 126 ngàn năm đến 71 ngàn năm); nửa sau (từ 71 đến 11,7 ngàn năm). - Giai đoạn IV: Liên quan đến đợt biển tiến Flandrian diễn ra từ Holocen sớm đến Holocen trung, bắt đầu từ 11,7 ngàn năm và kết thúc ở 3,0 ngàn năm so với hiện tại. - Giai đoạn V: Từ cuối Holocen trung đến hiện tại, bắt đầu từ 3,0 ngàn năm trước và đang diễn ra trong hiện tại. Hình 3.4. Biều đồ đường dao động mực nước biển trong Holocen. CHƯƠNG 4. VAI TRÒ CỦA ĐỊA CHẤT ĐỆ TỨ ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM 4.1. Tổng quát về các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ tại ĐBVB Quảng Nam Nghiên cứu sinh đã chia khu vực nghiên cứu thành 2 tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Đệ tứ là Holocen - qh và Pleistocen – qp (Hình 4.1, 4.2): * Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen (qh): Tổng diện tích khoảng 960km2. Trầm tích gồm nhiều loại nguồn gốc khác nhau như sông, biển, sông - biển, biển - vũng vịnh… tuổi Holocen. Thành phần gồm cát, cát pha, cát sạn, cuội sỏi lẫn bột sét. Bề dày thay đổi từ 5,0 đến 25,0 m, thường gặp 10 - 20 m. * Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen (qp): Tổng diện tích khoảng 1.372km2. Trầm tích gồm nhiều loại nguồn gốc khác nhau, như sông, biển, sông - biển, biển – vũng vịnh... Thành phần chủ yếu là cát, cát bột, bột sét, cuội sỏi sạn… Bề dày thay đổi từ 4 đến 35 m, thường gặp 10 đến 15m.
- 11 - Hình 4.1. Bản đồ địa chất thủy văn vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam, từ Điện Bàn đến Thăng Bình (mảnh 1)
- 12 - Hình 4.2. Bản đồ địa chất thủy văn vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam, từ Thăng Bình đến Núi Thành (mảnh 2)
- 13 - Hình 4.3. Mức độ phong phú nước của các thành tạo trầm tích Đệ tứ tại vùng đồng bằng Quảng Nam. 4.2. Đặc điểm chứa nước của các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ Căn cứ vào giá trị tỷ lưu lượng từ các lỗ khoan hút nước thí nghiệm phân bố trong vùng nghiên cứu, NCS đã phân chia khu vực nghiên cứu thành các vùng chứa nước theo mức độ phong phú nước như sau: 4.2.1. Đặc điểm chứa nước của tầng chứa nước Holocen (qh) a) Vùng chứa nước trung bình: Khu vực này bao gồm các trầm tích có nguồn gốc sông (aQ23, aQ22, aQ21), biển (mQ23, mQ22, mQ21no), sông - biển (amQ23, amQ22np, amQ21), biển - gió (mvQ22). b) Vùng nghèo nước: Hình thành từ các trầm tích có nguồn gốc biển - vũng vịnh (mlQ22kl, mlQ21), biển - đầm lầy (mbQ22), sông - biển - đầm lầy (ambQ23ch, ambQ22). 3.2.2. Đặc điểm chứa nước của tầng chứa nước Pleistocen (qp)
- 14 - a) Vùng giàu nước: Khu vực này bao gồm các trầm tích có nguồn gốc sông (aQ1 đp), sông - biển (amQ12mb, amQ13(1)). 1 b) Vùng chứa nước trung bình: Khu vực này bao gồm các trầm tích có nguồn gốc sông (aQ13(2)đt), biển (mQ13(2)đn), sông - biển (amQ13(2)). c) Vùng nghèo nước: Khu vực này bao gồm các trầm tích có nguồn gốc biển, hệ tầng La Châu (mQ13(1)lc), biển – vũng vịnh (mlQ13(2)tb, mlQ13(1)ht). 4.3. Vai trò của các đứt gãy kiến tạo hiện đại đến khả năng chứa nước của trầm tích Đệ tứ 4.3.1. Vai trò của các đứt gãy kiến tạo hiện đại đến khả năng chứa nước của tầng chứa nước Holocen Vùng có mức độ phong phú giàu nước và rất giàu nước trong tầng chứa nước Holocen nằm ở trung tâm huyện Điện Bàn. Tại đây mật độ các đứt gãy rất lớn gồm các đứt gãy F1-01, F1-02, F1-04, F2-01, F2-02, F2-03, F2-04, F2-21, F3-01, F3-02. Phía Bắc huyện Thăng Bình có một vùng giàu nước liên quan đến các đứt gãy F1-06, F1-10, F1-11, F1-20. Trong đó đứt gãy F1-06 (đứt gãy chắn) đóng vai trò phân cách giữa vùng giàu nước và vùng nghèo nước hơn ở trung tâm huyện. Các đứt còn lại có vai trò dẫn nước, làm tăng độ phong phú nước. Tại phía Đông thành phố Tam Kỳ có một vùng giàu nước chịu tác động của đứt gãy chắn F1-14, F2-18 và đứt gãy dẫn nước F4-03. Phía Nam huyện Núi Thành, đứt gãy F3-10 cũng góp phần hình thành vùng giàu nước tại khu vực này (Hình 4.4). Hình 4.4. Sơ đồ phân bố các vùng giàu nước trong tầng chứa nước Holocen liên quan đến hệ thống đứt gãy kiến tạo hiện đại. 4.3.2. Vai trò của các đứt gãy kiến tạo hiện đại đến khả năng chứa nước của tầng chứa nước Pleistocen Vùng giàu nước nhất trong tầng chứa nước Pleistocen nằm ở huyện Điện Bàn, kéo dài từ bờ biển, theo phương Đông Bắc - Tây Nam đến trung tâm huyện. Khu vực này bị giới hạn bởi các đứt gãy chắn F1-07, F2-01, F2-09, F3-03. Các đứt gãy dẫn cắt qua vùng chứa nước, làm tăng mức độ phong phú nước trong khu vực là đứt gãy F1-
- 15 - 01, F1-02, F1-04, F1-05, F1-06, F2-02, F2-03, F2-04, F2-06, F2-07, F2-21, F3-01, F3-02 (Hình 4.5). Ngoài ra, từ trung tâm huyện Thăng Bình đến phía Đông thành phố Tam Kỳ có một vùng mức độ phong phú nước từ trung bình đến giàu, chịu sự chi phối của các đứt gãy dẫn là F1-10, F1-11, F1-12 và bị chắn bởi đứt gãy F2-18, F4-03. Hình 4.5. Sơ đồ phân bố các vùng giàu nước trong tầng chứa nước Pleistocen liên quan đến hệ thống đứt gãy kiến tạo hiện đại. 4.4. Vai trò của các đứt gãy kiến tạo hiện đại đến mực NDĐ khu vực nghiên cứu Sơ đồ đẳng cốt cao tầng chứa nước Holocen cho thấy mực nước ở phía Bắc sông Thu Bồn từ 1 đến 2m, khu vực có mực nước cao phân bố rãi rác ở vùng núi rìa phía Tây khu vực nghiên cứu. Phía Nam sông Thu Bồn, mực nước ở đây chịu sự khống chế của các đứt gãy F1-10, F1-11, F1-12 theo phương Tây Bắc – Đông Nam. Khu vực giữa đứt gãy F1-11 và F1-12 mực nước trung bình cao 5-8m; giữa đứt gãy F1-10 và F1-11 mực nước trung bình cao 3-5m thể hiện rõ ảnh hưởng sụt bậc của hệ thống đứt gãy chạy song song với bờ biển (Hình 4.6). Hướng di chuyển của nước dưới đất cũng cơ bản trùng với hướng dịch chuyển của cánh các đứt gãy thuận. Ngoài ra, tại vị trí vòm nâng 02, mực nước ở vùng trung tâm vòm cao hơn xung quanh nên hướng di chuyển của nước dưới đất kiểu tỏa tia. Tại vị trí vòm hạ 04, 05 ở phía Nam huyện Núi Thành, nước dưới đất có hướng di chuyển kiểu hội tụ về vùng trũng của vòm hạ. Tầng chứa nước Pleistocen có mực nước cao tập trung chủ yếu ở vùng đồi núi phía Tây khu vực nghiên cứu (Đại Lộc, Quế Sơn, Phú Ninh), chịu sự khống chế của các đứt gãy F1-07, F2-09. Vùng đồng bằng Điện Bàn, Hội An có mực nước thấp 1-2m. Vùng đồng bằng Thăng Bình đến phía Bắc huyện Núi Thành mực nước trung bình 7m. Như vậy, vùng phía Nam sông Thu Bồn vẫn có mực nước cao hơn phía Bắc do sự dịch chuyển của đứt gãy thuận F2-01, F2-02 định hướng Đông Bắc – Tây Nam (Hình 4.7). Các đứt gãy F2-12; đứt gãy F1-14, F2-18, F4-03 cũng có vai trò khống chế mực nước dưới đất của tầng chứa nước Pleistocen.
- 16 - Hình 4.6. Bản đồ đẳng cao mực NDĐ của TCN Holocen tại đồng bằng Quảng Nam Hình 4.7. Bản đồ đẳng cao mực NDĐ của TCN Pleistocen tại đồng bằng Quảng Nam 4.5. Vai trò của đặc điểm độ hạt trầm tích Đệ tứ đến tính thấm nước Hệ số thấm của các trầm tích nguồn gốc biển gió hạt thô (mvQ22), biển hiện đại hạt thô (mQ23) là lớn nhất, biến đổi trong khoảng từ 63,9 đến 88,1m/ngày; khi độ hạt nhỏ hơn biến đổi trong khoảng 8-12,1m/ngày. Trầm tích nguồn gốc sông là cát hạt thô, rất thô (aQ11đp, aQ13(2)đt, aQ21, aQ22, aQ23) có hệ số thấm khá ổn định, biến đổi
- 17 - trong khoảng 38,9-47,5m/ngày; khi thành phần là cát hạt trung hoặc sạn sỏi nhỏ lẫn cát bột biến đổi trong khoảng 3,1-10,3m/ngày. Trầm tích biển hệ tầng Nam Ô và hệ tầng Đà Nẵng có hệ số thấm biến đổi trong khoảng 8-27,7m/ngày. Trầm tích nguồn gốc sông biển thành phần cát hạt thô, hạt trung (amQ12mb, amQ22np, amQ23) hệ số thấm biến đổ từ 13,8 đến 37,6m/ngày; thành phần sạn sỏi nhỏ lẫn cát bộ (amQ13(1), amQ13(2), amQ21) hệ số thấm biến đổi từ 2,7 đến 8,2m/ngày. Các trầm tích nguồn gốc biển vũng vịnh (mlQ13(1)ht, mlQ13(2)tb, mlQ22kl), sông - biển - đầm lầy (ambQ21, ambQ22) có hệ số thấm khá nhỏ biến đổi từ 3,5 đến 5,9m/ngày. Kết hợp với số liệu độ dày các tập trầm tích, NCS đã tính toán và thành lập được sơ đồ phân vùng hệ số thầm cho TCN Holocen và Pleistocen như Hình 4.8, 4.9. Hình 4.8. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm Hình 4.9. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm của tầng chứa nước Holocen của tầng chứa nước Pleistocen Hình 4.10. Đồ thị thể hiện sự biến thiên theo chu kỳ của hàm lượng ion Na+ (mg/l) trong các mẫu nước dưới đất lấy tại các tầng trầm tích Đệ tứ.
- 18 - 4.6. Ảnh hưởng của trầm tích Đệ tứ và các yếu tố tự nhiên khác đến thành phần hóa học của nước dưới đất 4.6.1. Sự thay đổi mang tính chu kỳ của thành phần hóa học nước dưới đất Dưới tác động của quá trình thay đổi mực nước biển, các giai đoạn hình thành trầm tích làm cho thành phần các ion chủ yếu trong nước dưới đất có sự biến thiên theo chu kỳ rõ rệt, thể hiện trên các biểu đồ Hình 4.10. 4.6.2. Xác định nguồn gốc cơ bản của NDĐ bằng các tỷ số hóa học Nguồn gốc của nước dưới đất thường liên quan đến nước rửa lũa hay nước biển, nước mưa, xâm nhập mặn… NCS đã sử dụng các tỷ số hóa học (rNa+/rCl-, rNa+/rHCO3-, rCa2+/rMg2+) để đánh giá nguồn gốc các mẫu nước trong trầm tích. 4.6.3. Xác định nguồn gốc và xu thế biến đổi cơ bản của NDĐ bằng các biểu đồ chuyên môn Để xác định rõ hơn nguồn gốc và xu thế biển đổi của nước dưới đất, NCS đã sử dụng các biểu đồ Piper, Gibbs, Marcado để đáng giá nguồn gốc các mẫu nước trong trầm tích mQ21no, mQ13(2)đn, amQ13(1), mlQ13(2)tb. (Hình 4.11, 4.12, 4.13) Hình 4.11. Đồ thị Piper thể hiện các thành phần hóa học chủ yếu của mẫu nước trong trầm tích biển, hệ tầng Nam Ô (mQ12no) Tổng hợp các kết quả phân loại các mẫu nước dưới đất theo các tỷ số hóa học và biểu đồ chuyên môn, NCS đã rút ra các kết luận như sau: 1) Trong 22 mẫu nước dưới đất lấy trong trầm tích biển, hệ tầng Nam Ô (mQ21no) có 3 mẫu nguồn gốc nước biển, 2 mẫu bị xâm nhập mặn, 3 mẫu liên quan đến nước mưa và 14 mẫu nước rửa lũa. 2) Trong 9 mẫu nước dưới đất lấy trong trầm tích biển – vũng vịnh, hệ tầng Thăng Bình (mlQ13(2)tb) có 1 mẫu nguồn gốc nước biển, 3 mẫu liên quan đến nước mưa và 5 mẫu nước rửa lũa. 3) Trong 9 mẫu nước dưới đất lấy trong trầm tích biển, hệ tầng Đà Nẵng (mQ13(2)đn) có 1 mẫu bị xâm nhập mặn, 2 mẫu liên quan đến nước mưa và 6 mẫu nước rửa lũa. 4) Trong 8 mẫu nước dưới đất lấy trong trầm tích sông - biển amQ13(1) có 3 mẫu nguồn gốc nước biển và 5 mẫu nước rửa lũa.