Bài giảng Địa chất biển đại cương - Phần 4: Các môi trường trầm tích ven bờ

Nội dung text: Bài giảng Địa chất biển đại cương - Phần 4: Các môi trường trầm tích ven bờ

1. MÔI TRƯỜNG BIỂN NÔNG
2. Môi trường trầm tích:Vị trí trầm tích lắng đọng • Môi trường lục địa: – Sa mạc, băng hà, sông suối, hồ, đầm lầy, hang động • Môi trường hỗn hợp:(Đới chuyển tiếp) – Đầm phá, delta (tam giác châu), cửa sông, bãi biển) • Môi trường biển: – Biển nông, biển chuyển tiếp, biển sâu
3. Các môi trường trầm tích chính
4. • Đới nước biển nông( hoạt động sụt lún đóng vai trò chủ đạo trong việc túc tụ trầm tích • Trầm tích thuộc đới biển nông phản ánh sự tương tác liên tục giữa sụt lún kiến tạo-thay đổi mực nước biển-các quá trình động học khác • Đới này nằm trong đới quang hợp và giàu hữu cơ =>chịu tác động của thế giới sinh vật
5. • Quá trình tương tác phức tạp ở đới nước nông => có rất nhiều các môi trường trầm tích khác nhau thuộc đới biển nông VD: cát thường phân bố ở phạm vi gần bờ đến 20 mét độ sâu, bột ít khi tích tụ ở khoảng cách quá 30 km từ đường bờ, vvv • Tiến hóa đường bờ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tốc độ cung cấp nguồn trầm tích, chế độ thủy triều, sụt lún kiến tạo, biến đổi khí hậu, • ~70% diện tích thềm lục địa được che phủ bởi các trầm tích tàn dư hình là kết quả của quá trình biển tiến quá nhanh trong Holocene
6. Cửa sông • Bán khép kín, có sự pha trộn của nước biển và nước sông, chịu tác động của dòng sông, sóng, thủy triều, gió và tỉ trọng của nước
7. • Cửa sông là kết quả của quá trình tiển tiến với tốc độ nhanh hơn tốc độ cung cấp trầm tích • Ước tính hàng năm có > 8 tỉ tấn trầm tích được vận chuyển ra biển, phần lớn được tích tụ ở các cửa sông và vùng ven biển
8. Bedload convergence (from Dalrymple et al., 1992, JSP) • Nguồn trầm tích cửa sông: sông, đáy biển, vùng biển lân cận,sinh vật • Hạt thô chìm trước hạt min o • Tại đới có độ mặt ~2-5 /oo, các hạt sét dính lại với nhau, tăng kích thươc và lắng đọng
9. flood-tidal deltas tidal barrier inlet New South Wales, Australia
10. Simplified (end-member) model of a tide-dominated estuary Bedload convergence
11. Cửa sông chịu tác động của sóng
12. Cửa sông chịu tác động của thủy triều
13. Delta (Tam giác châu) • Delta hình thành trong điều Wax Lake Delta Evolution kiện ngược với cửa sông: tốc độ trầm tích> tốc độ tạo không gian lắng đọng vùng cửa sông • => hình thành lên các tích tụ trầm tích hình tam giác vùng cửa sông và đường bờ biển thoái • Hình thành delta phụ thuộc vào dòng chảy của sông, gió, sóng, thủy triều, địa mạo ven bờ và lượng cung cấp trầm tích,
14. Mô hình và thực tế
15. Cấu trúc của delta
16. Phân bố trầm tích ở delta
17. Phân loại delta Galloway (1975) proposed the ternary classification of deltas. The classification uses the main processes that affect continental derived sediment dispersion within a basin (fluvial/ wave/ tide). Fluvial Dominated Wave Dominated Tide Dominated 2 km 5 km 25 km Wax Lake Delta Rhone Delta Gange Delta
18. Nhận biết các loại delta cổ Nhận biết loại delta chịu tác động của sông Hyperpycnal Flow Deposits, Panther Tongue Delta, Utah Thick flat-laminated beds Intrabed grain size variation Intrabed sedimentary structures variation Intrabed sedimentary structures variation
19. Nhận biết loại delta chịu tác động của sóng Wave & combined-flow ripples Hummocky cross-stratification
20. Nhận biết loại delta chịu tác động của thủy triều Bi-directional cross stratification, 2-D dunes with ripples oriented normal Baronia Formation, Spain to the crest, Kyongii Bay, South Korea
21. Delta & Cửa sông?
22. Vũng vịnh • Môi trường biển nông bán khép kín • Tách biệt với biển mở bởi các hệ thông gờ cát chắn • Trầm tích chủ yếu hạt mịn, đôi khi có các lớp cát hạt thô tạo thành các tích tụ cát dạng quạt nước tràn
23. • Vũng vịnh được hình thành trong quá trình biển tiến • Khi vũng vịnh được lấp đầy bởi trầm tích sẽ tạo thành bãi thủy triều • Ở các khu vực có lượng nước bốc hơi lớn và ít có nguồn nước ngọt đổ vào vũng vịnh, độ mặn ở đó tăng cao đột biến tạo thành các đầm/mỏ muối
24. Bãi biển • Bãi biển (beach): tích tụ trầm tích bở rời được giới hạn từ đường bờ tới mức thủy triều trung bình thấp nhất • Bãi biển liên tục thay đổi hình thái, kích thước do sự tác động trực tiếp và thường xuyên của sóng, thủy triều, gió, các dòng ven bờ,
25. • Về mặt địa chất, bãi biển bao gồm cả một phần đới gần bờ (nearshore) độ sâu đến 10-20 m (độ sâu chịu tác động của sóng bằng ½ chiều dài bước sóng vùng nước sâu)
26. • Một mặt cắt đầy đủ vùng biển nông được chia thành hai phần: khu vực xa bờ (offshore) và khu vực ven bờ (coastal) và gồm bốn đới: Tính từ trong bờ ra ngoài: đới sau bờ (backshore) => đới trước bờ (foreshore/beach face) => đới gần bờ/trong bờ((nearshore/inshore) => đới xa bờ (offshore)
27. • Đới sau bờ/Backshore: Chỉ bị sóng phủ lên trong điều kiện bão • Mặt bãi biển: Phần mặt nghiêng chịu tác động khi sóng tràn lên. Độ nghiêng thay đổi từ 1-3o, (30o) (hạt càng thô thì càng dốc). • Mặt bãi biển là một phần của đới trước bờ/foreshore bao gồm cả phần bãi thoải bên dưới được giới hạn dưới bởi mức thủy triều trung bình thấp nhất
28. • Đới gần (trong) bờ/Nearshore: Được mở rộng ra bên ngoài đới sóng đổ • Đới xa bờ: phần biển sâu bên ngoài cùng • Phần lớn các bãi biển tích tụ các trầm tích cát. Tuy nhiên, nhiều bãi biển được cấu thành bởi các vật liệu kích thước cỡ hạt bột hoặc cuội, tảng hay di tích sinh vật. • Cát chủ yếu có thành phần khoáng vật là thạch anh, feldspar, mica, nhưng hàm lượng carbonate trở lên cao hơn ở các vùng nhiệt đới
29. Bãi cuội Bãi cát Bãi bùn Bãi vỏ sò Độ dốc của bãi biển tăng theo kích thước hạt trầm tích
30. Gờ cát chắn • Các dải địa hình kéo dài và // với đường bờ • Tách biệt vùng biển bên ngoài và vũng vịnh bên trong • Kích thước thay đổi mạnh • Tùy theo hình thái chia thành: gờ cát dọc bờ (longshore bar), đảo chắn (Barier islands – có độ cao đạt đến ~30 và có thảm thực vật), và gọi là lưỡi (barrier spit) cát nếu nối liền với mũi đất trong bờ • Cơ chế hình thành chưa đc nghiên cứu kỹ
31. Thềm lục địa • Độ dốc rất thoải: <1:1000; Chiều rộng vài km – 400 km (TB: 78 km); độ sâu đạt đến ~200m • Trầm tích bao gồm các trầm tích hiện đại đới ven bờ và các trầm tích tái lắng đọng (~70% vật liệu trầm tích có nguồn gốc tái lắng đọng)
32. • => nhận định “gần bờ là trầm tích hạt thô, xa bờ là trầm tích hạt mịn” chỉ đúng trong giới hạn gần bờ (~6 km). Các trầm tích bùn hạt mịn hơn có thể được vận chuyển ra tới khoảng cách ~30 km so với đường bờ • Các trầm tích nằm ngoài phạm vị này có nguồn gốc tàn dư (hạt thô, bị ô xi hóa, chứa than bùn hoặc các hóa thạch hai mảnh, ). • Căn cứ vào nguồn gốc vật liệu, trầm tích thềm lục địa được chia thành: 1. Tướng cát tàn dự: phân bố gián đoạn, nằm trực tiếp trên các trầm tích Đệ Tam hoặc đá móng 2. Tướng trầm tích hiện đại bao gồm: • các quạt cát hiện đại (bãi cát phân bố mỏng dần, mịn dần ra phía biển) • Các lớp bùn hiện đại được vận chuyển ra xa bờ dưới dạng vật liệu lơ lửng
33. Thềm carbonate • Phân bố ở khu vực thềm nông, gần Sát bờ (Fringing) các miền đất thấp trên lục địa (ít vật liệu lục nguyên) • Phân bố đến độ sâu giới hạn ~25 m • Một lượng lớn được lắng đọng từ nguồn gốc sinh học (san hô, các sinh vật không xương) hoặc nguồn gốc Gờ chắn (Barrier) hóa học (aragonite) • Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, hải dương học và mức độ cung cấp nguồn trầm tích lục nguyên. • Phần lớn trầm tích carbonate có kích thước cỡ hạt cát Vòng (Atoll) • Trầm tích carbonate nguồn gốc san hô thường tích tụ tạo thành các ám tiêu san hô. Theo hình thái chia thành ám tiêu vòng, sát bờ và gờ chắn
34. Great Barrier Reef, Australia