Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: Nguyên lý và áp dụng cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng

Xây dựng quy trình minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao theo quan điểm địa chất

trầm tích là nhiệm vụ hết sức cấp thiết. Quy trình minh giải có thể chia ra các bước sau đây: (1) Phân

chia ranh giới các phức tập (sequence) dựa trên các bề mặt bất chỉnh hợp có dấu hiệu bào mòn của

lòng sông; (2) Phân tích tướng và cộng sinh tướng theo không gian và theo thời gian trong mối quan

hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu; (3) Phân chia ranh giới các miền hệ thống: miền hệ

thống trầm tích biển thấp (LST); miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST); miền hệ thống trầm tích

biến cao (HST). Trên cơ sở đó Trần Nghi (2012) đã thiết lập công thức tổng quát tích hợp giữa tướng

trầm tích và các miền hệ thống.

pdf 16 trang thom 08/01/2024 2980
Bạn đang xem tài liệu "Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: Nguyên lý và áp dụng cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: Nguyên lý và áp dụng cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng

Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: Nguyên lý và áp dụng cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
58 
Original Article 
Method of Interpreting the High Resolution Seismic Profiles: 
Principle and Application in Coastal Shallow Water Area of 
Red River Delta 
Tran Nghi1, Dinh Xuan Thanh1, Tran Thi Thanh Nhan1,*, Tran Trong Thinh2, 
Nguyen Thi Phuong Thao1, Tran Ngoc Dien1, Nguyen Thi Huyen Trang1, 
Pham Nguyen Ha Vu1, Tran Thi Dung1
1VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam 
2Marine Geological and Mineral Resources Division, A8/18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay Hanoi, Vietnam 
Received 11 April 2019 
Revised 15 May 2019; Accepted 06 June 2019 
Abstract: Establishing a process of interpreting the high-resolution seismic profile according to a 
sedimentary geological point of view is a very urgent task. The explanation process can be divided 
into the following steps: (1) Boundary demarcation of sequences based on unconformable surfaces 
showing signs of erosion of the river bed; (2) Analysis of lithofacies and lithofacies association 
according to time and to space in relation to global sea level change; (3) Demarcation of systems 
tract: low stand systems tract (LST), Transgressive systems tract (TST) and Highstand systems tract 
(HST). On that basis, Tran Nghi (2012) established an integrated general formula between 
lithofacies and systems tract: (1) Li LST = arLST + amrLST; (2) LiTST = atTST + amtTST + mtTST; 
(3) LiHST = ahHST + amhTST 
Where, Li - Lithofacies; ar - Alluvial facies of lowstand systems tract; at - Alluvial facies of 
transgressive systems tract; ah - Deltaic facies of lowstand systems tract; amr - Deltaic facies of 
highstand systems tract; amt- Coastal facies of transgressive systems tract; mt - Shallow sea facies 
of maximum transgressive systems tract; 
The results have determined the exact location of the ancient river channels and their’s change 
history in the shallow coastal area of the Red River Delta. Before 1787, the ancient Red River 
channel had the largest scale flowing to the sea through Ha Lan mouth (T22-1), while the river 
channel flowing into Ba Lat mouth was only a tributary of the Red River (T12). The seismic section 
of line T22-1 (Ha Lan mouth) allows the determination of the ancient Red River channel and line 
T12 (Ba Lat mouth) has identified the tributary channel of the Red River. The boundary between 
lithofacies complexes in vertical seismic section (bottom up) is determined as follows: arLSTQ13b 
 atTSTQ21 amt1TSTQ21-2 amt2TSTQ21-2 mtTSTQ22 amhHSTQ23. 
Keywords: Lithofacies, lithfacies association, seismic wave field, systems tract, transgressive 
alluvial lithofacies (atTST). 
________ 
* Corresponding author: 
 E-mail address: quynhanthu@gmail.com 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4380 
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
 59 
Phương pháp minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao: 
Nguyên lý và áp dụng cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng 
Trần Nghi1, Đinh Xuân Thành1, Trần Thị Thanh Nhàn1,*, Trần Trọng Thịnh2, 
Nguyễn Thị Phương Thảo1, Trần Ngọc Diễn1, Nguyễn Thị Huyền Trang1, 
Phạm Nguyễn Hà Vũ1, Trần Thị Dung1, 
1Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam 
2Hội Địa vật lý Việt Nam, A8/18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 11 tháng 4 năm 2019 
Chỉnh sửa ngày 15 tháng 5 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 06 tháng 6 năm 2019 
Tóm tắt: Xây dựng quy trình minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao theo quan điểm địa chất 
trầm tích là nhiệm vụ hết sức cấp thiết. Quy trình minh giải có thể chia ra các bước sau đây: (1) Phân 
chia ranh giới các phức tập (sequence) dựa trên các bề mặt bất chỉnh hợp có dấu hiệu bào mòn của 
lòng sông; (2) Phân tích tướng và cộng sinh tướng theo không gian và theo thời gian trong mối quan 
hệ với sự thay đổi mực nước biển toàn cầu; (3) Phân chia ranh giới các miền hệ thống: miền hệ 
thống trầm tích biển thấp (LST); miền hệ thống trầm tích biển tiến (TST); miền hệ thống trầm tích 
biến cao (HST). Trên cơ sở đó Trần Nghi (2012) đã thiết lập công thức tổng quát tích hợp giữa tướng 
trầm tích và các miền hệ thống như sau: 
(1) Li LST = arLST +amrLST; (2) LiTST = atTST + amtTST + mtTST; (3) LiHST = ahTST +amhTST 
Trong đó, Li- Tướng trầm tích; ar- Tướng aluvi biển thấp; at- Tướng aluvi biển tiến; ah- Tướng aluvi 
biển cao; amr- Tướng châu thổ biển thấp; amh- Tướng châu thổ biển cao; amt- Tướng ven biển biển 
tiến; mt- Tướng biển nông biển tiến cực đại. 
Kết quả đã xác định được chính xác vị trí các lòng sông cổ và lịch sử thay đổi của chúng ở khu vực 
biển nông ven bờ của châu thổ Sông Hồng. Trước năm 1787 lòng Sông Hồng cổ có quy mô lớn nhất 
chảy về biển qua cửa Hà Lạn (T22-1) còn lòng sông đổ ra cửa Ba Lạt (T12) chỉ là một phụ lưu của 
Sông Hồng cổ mà thôi. Ranh giới các phức hệ tướng trong mặt cắt địa chấn theo phương thẳng đứng 
(từ dưới lên) được xác định như sau: arLSTQ13b atTST Q21 amt1TSTQ21-2 amt2TSTQ21-2 
mtTSTQ22 amhQ23. 
Từ khóa: Tướng trầm tích, cộng sinh tướng, trường sóng, miền hệ thống trầm tích, tướng aluvi biển 
thấp (arLST). 
________ 
* Tác giả liên hệ: 
 Địa chỉ email: quynhanthu@gmail.com 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4380 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
60 
1. Mở đầu 
Minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải 
cao là phương pháp hết sức quan trọng để phân 
chia các phức hệ và miền hệ thống (LST, TST, 
HST), phân tích tướng và giải đoán các mỏ sa 
khoáng chôn vùi. Tuy nhiên, các trường sóng của 
mặt cắt địa chấn thu được vẫn là thông tin gián 
tiếp nên việc minh giải để đáp ứng mục tiêu và 
yêu cầu đặt ra không hề đơn giản thậm chí cho 
ra những kết quả sai lệch với thực tế. Để kết quả 
minh giải được chính xác đòi hỏi người minh giải 
phải có kiến thức toàn diện cả địa vật lý và kiến 
thức về địa chất trầm tích, đặc biệt là trầm tích 
Đệ Tứ. Hai khối kiến thức này phải được tích 
hợp nhuần nhuyễn dựa trên lý thuyết trầm tích 
luận, kinh nghiệm thực tiễn nghiên cứu trên đất 
liền và sự vận dụng một cách sáng tạo đối với 
các đối tượng địa chất trầm tích dưới biển. 
Địa tầng trầm tích Đệ Tứ trên đất liền và dưới 
thềm lục địa là những thực thể địa chất trầm tích 
được thành tạo liên quan đến sự thay đổi mực 
nước và chuyển động kiến tạo. Vì vậy tướng 
trầm tích và thành phần thạch học sắp xếp có quy 
luật theo không gian và thời gian. Theo thời gian 
chúng có tính chu kỳ và theo không gian chúng 
có tính cộng sinh theo nguyên lý chuyển tướng. 
Trường sóng địa chấn với tướng trầm tích và cấu 
tạo của các lớp trầm tích có mối quan hệ nhân - 
quả như hình với bóng. Trầm tích có cấu trúc chu 
kỳ tất yếu các trường sóng địa chấn cũng có chu 
kỳ. Trầm tích có cấu tạo nêm tăng trưởng của 
châu thổ ngầm tất yếu trên mặt cắt địa chấn sẽ 
thấy rõ các trường sóng địa chấn có cấu tạo xích 
ma tăng trưởng. Trầm tích có cấu tạo phân lớp 
ngang song song của biển nông tất yếu sẽ có 
trường sóng phản xạ mạnh thanh nét song song 
nằm ngang. Đặc biệt khi thành phần thạch học 
của các lớp đá trầm tích thay đổi đột ngột theo 
phương thẳng đứng do gián đoạn trầm tích thậm 
chí có bề mặt bào mòn do lòng sông thì trong mặt 
địa chấn sẽ thể hiện rất rõ ranh giới phản xạ của 
2 tập địa chấn. Nằm trên các ranh giới bào mòn 
cắt xẻ này, đặc biệt nằm trên các hố đào khoét 
hình chữ V của lòng sông thấy rõ trường sóng 
thô, hỗn độn đó là hình ảnh “sao chụp” lại của 
một thực thể trầm tích hạt thô (sạn, cát) có cấu tạo 
phân lớp xiên chéo đồng hướng của lòng sông.
Hình 1. Sơ đồ phân bố các tuyến địa chấn nông phân giải cao vùng biển ven bờ châu thổ Sông Hồng 
 được đo ghi năm 2017 (Đề tài KC-09-02/16-20). 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
61 
Nội dung bài báo sẽ giới thiệu phương pháp 
minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải cao 
dựa trên sự tích hợp giữa cộng sinh tướng và địa 
tầng phân tập trong mối quan hệ với sự thay đổi 
mực nước biển. Từ đó xây dựng quy trình và kỹ 
năng minh giải nhằm làm sáng tỏ các quy luật 
sau đây: (1) Quy luật quan hệ nhân quả giữa 
tướng trầm tích và sự thay đổi mực nước biển 
toàn cầu và chuyển động kiến tạo; (2) Quy luật 
quan hệ giữa các trường sóng địa chấn với các 
kiểu tướng và môi trường trầm tích; (3) Quy luật 
cộng sinh tướng theo thời gian và theo 
 không gian. 
Tính khoa học và ứng dụng của quy trình này 
được kiểm chứng bằng kết quả minh giải 15 mặt 
cắt địa chấn nông phân giải cao khu vực biển 
nông ven bờ của châu thổ Sông Hồng do đề tài 
KC-09-02/16-20 đã tiến hành đo ghi bằng máy 
địa chấn hiện đại. 
2. Kết quả nghiên cứu 
1) Cơ sở khoa học xây dựng quy trình 
- Khái niệm về chu kỳ và phức tập 
- Chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu 
(global sea level change) trong Đệ Tứ 
- Chu kỳ trầm tích Đệ Tứ ở Việt Nam 
(Quarternary sedimentary cycle) 
- Phân tích tướng (lithofacies analysis) và địa 
tầng phân tập (sequence stratigraphy) 
(1) Khái niệm về chu kỳ và phức tập 
Khái niệm về chu kỳ trầm tích 
Trần Nghi [1, 2] đã định nghĩa chu kỳ trầm 
tích Đệ Tứ Đồng bằng Sông Hồng như sau:“Chu 
kỳ trầm tích là sự lặp đi lặp lại của các phức hệ 
tướng trầm tích trong mối quan hệ với sự thay 
đổi mực nước biển toàn cầu; mở đầu mỗi chu kỳ 
là phức hệ tướng aluvi nằm trên bề mặt bào mòn 
cắt xẻ của lòng sông và kết thúc chu kỳ là phức 
hệ tướng châu thổ”. 
Định nghĩa này gồm 3 nội dung: (1) Ranh 
giới các chu kỳ là bề mặt bào mòn cắt xẻ của lòng 
sông; (2) Sự lặp đi lặp lại của 3 phức hệ tướng 
trầm tích từ dưới lên trong mỗi chu kỳ, gồm phức 
hệ tướng aluvi biển thoái, phức hệ tướng ven 
biển biển tiến; và phức hệ tướng châu thổ biển 
cao; (3) Chọn chu kỳ thay đổi mực nước biển 
theo phương án 33’ (hình 2). Theo phương án 
này mối quan hệ giữa chu kỳ trầm tích và sự thay 
đổi mực nước biển toàn cầu được thể hiện như 
sau: (1) mực nước biển thấp nhất là ứng với thời 
điểm kết thúc phức hệ tướng trầm tích aluvi; (2) 
mực nước biển cao nhất là ứng với kết thúc phức 
hệ tướng vũng vịnh biển tiến cực đại. 
Khái niệm về phức tập 
Trần Nghi et al [3-5] đã nghiên cứu địa tầng 
phân tập trên cơ sở phân tích tướng và mối quan 
hệ giữa tiến hóa trầm tích với sự thay đổi mực 
nước biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo và 
định nghĩa địa tầng phân tập như sau: “Địa tầng 
phân tập là sự sắp xếp có quy luật của các tướng 
và nhóm tướng theo không gian và theo thời 
gian trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước 
biển toàn cầu và chuyển động kiến tạo”. Ranh 
giới các phức tập (sequence) là bề mặt gián đoạn 
trầm tích của miền hệ thống trầm tích biển thấp 
(LST) và miền hệ thống trầm tích biển cao 
(HST). 
 Vậy chu kỳ trầm tích chính là phức tập và cả 
hai đơn vị cơ bản này đều được cấu thành từ ba 
phức hệ tướng trầm tích (từ dưới lên) là: (1) phức 
hệ tướng aluvi biển thấp (arLST); (2) phức hệ 
tướng ven biển biển tiến (amt, mt TST); (3) phức 
hệ tướng châu thổ biển cao (amh HST). 
Khái niệm về không gian tích tụ trầm tích trong 
các pha biển thoái và biển tiến 
Theo Trần Nghi [2], không gian tích tụ trầm 
tích theo các pha biển thoái và biển tiến là cơ bản 
giống nhau và trải rộng từ ranh giới của miền 
xâm thực và miền tích tụ đến trung tâm của các 
bể trên thềm lục địa. Trầm tích luôn luôn có mặt 
trên không gian này song chỉ khác nhau về tướng 
mà thôi. Theo các hướng biển tiến và biển thoái 
trầm tích sẽ chuyển tướng liên tục theo không 
gian và theo thời gian. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
62 
(2) Chu kỳ thay đổi mực nước biển toàn cầu 
trong Đệ Tứ 
Đây là chìa khóa để trả lời câu hỏi tại sao lại 
có chu kỳ trầm tích? Tại sao giữa chu kỳ trầm 
tích và địa tầng phân tập lại có quan hệ chặt chẽ 
với nhau thông qua phân tích tướng? 
Trần Nghi (2005) và Richard Little (2005) đã 
tổng kết tuổi của các chu kỳ băng hà và gian băng 
trên thế giới như sau: 
- Băng hà Gunz (biển thoái): có tuổi 1.9-1.4 
triệu năm các ngày nay (BP); 
- Gian băng Gunz - Mindel (biển tiến): 1.4 - 
0.8 triệu năm BP; 
- Băng hà Mindel (biển thoái): 800 - 402 
ngàn năm BP; 
- Gian băng Mindel - Riss (biển tiến): 402 - 
191 ngàn năm BP; 
- Băng hà Riss (biển thoái): 191-130 ngàn 
năm BP; 
- Gian băng (biển tiến): 130 - 83 ngàn năm 
BP; 
- Băng hà Wurm 1 (biển thoái): 83 - 50 ngàn 
năm BP; 
- Gian băng Wurm 1-Wurm 2: 50 - 40 ngàn 
năm BP; 
- Băng hà Wurm 2: 40 - 18 ngàn năm BP; 
- Biển tiến Flandrian: 18 - 5 ngàn năm BP. 
 (3) Chu kỳ trầm tích Đệ Tứ của đồng bằng Sông 
Hồng
Bảng 1. Chu kỳ trầm tích Đệ Tứ của đồng bằng Sông Hồng (Trần Nghi, 2018) 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
63 
Trần Nghi (2018) [5] đã công bố kết quả 
phân chia 5 chu kì trầm tích Đệ Tứ ở Việt Nam 
do ảnh hưởng của 5 chu kỳ băng hà/gian băng 
(biển thoái/biển tiến) toàn cầu của Richard Little 
đã tổng kết như sau: 
- Chu kì 1: Pleistocen sớm (Q11) 
- Chu kì 2: Pleistocen giữa phần sớm (Q12a) 
- Chu kì 3: Pleistocen giữa phần muộn (Q12b) 
- Chu kì 4: Pleistocen muộn phần sớm (Q13a) 
- Chu kì 5: Pleistocen muộn phần muộn-
Holocen (Q13b- Q2) 
Mỗi chu kì trầm tích này tương ứng với một 
phức tập (sequence), được cấu thành bởi 3 phức 
hệ tướng (từ dưới lên): (1) Phức hệ tướng cát sạn 
aluvi biển thấp (arLST); (2) Phức hệ tướng cát 
bột aluvi, cát bùn sông - biển và sét vũng vịnh 
thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến [(at + amt 
+ mt)TST] và (3) Phức hệ tướng bột sét châu thổ 
biển cao (amhHST) (Bảng 1) 
 (4) Tướng trầm tích và địa tầng phân tập 
Công thức tích hợp giữa cộng sinh tướng và 
miền hệ thống 
Dựa trên mối quan hệ giữa tướng trầm tích 
và miền hệ thống (Trần Nghi, 2014, 2018) [4] đã 
thiết lập 3 công thức tổng quát tích hợp giữa 
cộng sinh tướng và miền hệ thống của trầm tích 
Đệ Tứ đồng bằng Sông Hồng và biển ven bờ 
như sau: 
Các tướng trong miền hệ thống trầm tích 
biển thấp (LST): LiLST = (ar + amr) LST 
Các tướng trong miền hệ thống trầm tích 
biển tiến (TST): LiTST = (at + amt + mt) TST 
Các tướng trong miền hệ thống trầm tích 
biển cao (HST): LiHST = (ah + amh) HST 
Trong đó: ar: Phức hệ tướng aluvi biển thấp 
at: Phức hệ tướng aluvi biển tiến 
ah: Phức hệ tướng aluvi biển cao 
amr: Phức hệ tướng châu thổ biển thấp 
amt: Phức hệ tướng ven biển biển tiến 
mt: Phức hệ tướng biển nông – vũng vịnh 
biển tiến 
 Đã từ lâu các nhà địa chất Đệ Tứ Việt Nam 
đã dùng kí hiệu chữ viết tắt để gọi nguồn gốc của 
trầm tích. Ví dụ a để chỉ nguồn gốc aluvi; am để 
chỉ nguồn gốc sông-biển; amb để chỉ nguồn gốc 
sông - biển đầm lầy. Cách gọi “nguồn gốc” như 
vậy là không chuẩn xác vì thực chất đó chính là 
tướng và môi trường trầm tích. Còn “nguồn gốc” 
đúng nghĩa của nó là nguồn gốc của vật liệu trầm 
tích. Ví dụ thạch anh vụn có nguồn gốc từ khối 
đá granit, ilmenit có nguồn gốc từ khối đá 
gabro... Vì vậy các kí hiệu nói trên được dùng 
trong bài báo này nói riêng và các văn liệu trầm 
tích nói chung đều có nghĩa là tướng và môi 
trường trầm tích.
 ... hức hệ tướng thuộc 2 
miền hệ thống trầm tích biển thấp và biển cao 
của châu thổ Sông Hồng được rút gọn như sau: 
 LST/HST = (ar +amr) /(ah+amh) 
(2) Bước 2: Xác định ranh giới giữa các phức hệ 
tướng trầm tích 
a) Xác định ranh giới giữa phức hệ tướng 
aluvi biển tiến và phức hệ aluvi biển thấp: 
atTST/arLST. 
Trên mặt cắt địa chấn nông phân giải cao 
thấy rõ 2 nhịp tướng aluvi phủ bất chỉnh hợp lên 
nhau (hình 3-8). Nhịp aluvi dưới thuộc miền hệ 
thống biển thấp (arLST) còn nhịp aluvi trên 
thuộc miền hệ thống trầm tích biển tiến (atTST). 
Điều đó được giải thích như sau: khi biển đang 
tiến (TST) nhưng đường bờ vẫn còn nằm ngoài 
thềm lục địa nên tại khu vực đới bờ vẫn là môi 
trường aluvi (at). Mỗi nhịp có 2 kiểu trường sóng 
khác nhau từ dưới lên: (1) Lớp dưới các trường 
sóng thô, hỗn độn đứt đoạn, nghiêng định hướng, 
tần số phản xạ thấp. Điều đó phản ánh trầm tích 
hạt thô (cát, sạn) có cấu tạo phân lớp xiên chéo 
đồng hướng lòng sông; (2) Lớp trên trường sóng 
mịn đứt đoạn, tần số phản xạ mạnh hơn, biểu 
hiện trầm tích bột sét bãi bồi cấu tạo phân lớp 
sóng xiên đứt đoạn. 
b) Xác định ranh giới giữa phức hệ tướng ven 
biển biển tiến và phức hệ tướng aluvi biển tiến 
(amtTST/atTST) 
Khi biển đã tiến vào khu vực đới bờ sẽ tạo 
nên bề mặt bào mòn biển tiến trên nhịp tướng 
aluvi biển tiến. Môi trường ven biển được đặc 
trưng bởi trường sóng có cấu tạo kề áp (onlap) 
(hình 3, 4, 5, 8). 
c) Xác định ranh giới giữa 3 phức hệ tướng 
(từ dưới lên): (1) Phức hệ tướng aluvi biển thấp 
(arLST) 
Trường sóng thô, đứt đoạn phản xạ yếu; (2) 
Phức hệ tướng aluvi biển tiến (atTST). Trường 
sóng tương tự phức hệ tướng aluvi biển thấp; (3) 
Phức hệ tướng châu thổ ngầm biển tiến 
(amt1TST). Trường sóng có cấu tạo phủ chồng 
lùi (downlap) hay gọi là nêm tăng trưởng phản 
ánh môi trường dư thừa trầm tích và (4) Phức hệ 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
65 
tướng ven biển biển tiến (amt2TST). Trường 
sóng có cấu tạo kề áp (onlap). Tướng trầm tích 
chủ yếu là cát bùn bãi triều biển tiến, đầm lầy 
ven biển biển tiến, bùn estuary. 
d) Xác định ranh giới giữa 2 phức hệ tướng 
ven biển và biển tiến cực đại 
(1) Phức hệ tướng ven biển (amt2TST). 
Trường sóng có cấu tạo kề áp (onlap) gồm các 
tướng trầm tích: cát bùn bãi triều biển tiến, đầm 
lầy ven biển biển tiến và bùn estuary; (2) Phức 
hệ tướng sét xám xanh vũng vịnh (mtTST). 
Trường sóng nằm ngang song song mịn, phản xạ 
mạnh đặc trưng cho tướng sét vũng vịnh (hình 
5,9,10). 
đ) Xác định ranh giới giữa 2 phức hệ tướng 
biển tiến cực đại và tướng châu thổ ngầm 
(1) Phức hệ tướng sét xám xanh vũng vịnh 
(mtTST); 
(2) Phức hệ tướng bột sét châu thổ ngầm hiện 
đại (amhHST). Trường sóng có cấu tạo downlap 
(nêm tăng trưởng) (hình 5). 
(3) Bước 3: Xác định ranh giới giữa các miền 
hệ thống 
a) Ranh giới giữa miền hệ thống trầm tích 
biển tiến và miền hệ thống trầm tích biển thấp: 
(at+ mt +amt) TST/ (ar +amr) LST; 
b) Ranh giới giữa miền hệ thống trầm tích 
biển cao với miền hệ thống trầm tích biển tiến: 
(ah + amh) HST/(at +mt +amt)TST 
Hình 3. Mặt cắt địa chấn tuyến T04 Cửa Hà Lạn – Sông Sò. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
66 
Hình 4. Mặt cắt địa chấn tuyến T06 Cửa Hà Lạn – Sông Sò. 
3) Đặc điểm cộng sinh tướng trong mối quan hệ 
với sự thay đổi mực nước biển 
a) Phức hệ tướng aluvi biển thấp (arLST) 
Mặt cắt tuyến T14-CH1 (hình 7) và mặt cắt 
tuyến T6 -CH1 (hình 4) thấy rõ dấu hiệu đào 
khoét cắt xẻ của lòng Sông Hồng cổ hình chữ V 
nằm theo hướng đông nam của cửa Hà Lạn (Hải 
Hậu). Kích thước lòng sông rộng khoảng 5 km, 
sâu khoảng 15m. Trường sóng địa chấn tại vị trí 
của lòng sông thô nét, hỗn độn biểu hiện cấu tạo 
phân lớp xiên chéo của tướng cát lòng sông đồng 
bằng thuộc miền hệ thống biển thấp (arLST). 
Dấu vết lòng sông có quy mô lớn này là minh 
chứng cho lòng Sông Hồng cổ chảy từ Sông Sò 
ra cửa Hà Lạn hướng về phía đông nam qua vị 
trí của 2 mặt cắt nói trên [3,6]. Trong lúc đó, mặt 
cắt T12-CH1 trước cửa sông Ba Lạt đã cho thấy 
trong miền hệ thống biển thấp (arLST) ở khu vực 
cửa sông Ba Lạt không có dấu vết đào khoét của 
lòng sông có quy mô lớn (hình 5). 
Những vị trí lòng sông khác có quy mô nhỏ 
hơn được phát hiện trên các mặt cắt T12 - CH1 
(cửa Ba Lạt, hình 5), T16 -CH1, T18 - CH1 (cửa 
Lân, cửa Trà Lý và cửa Thái Bình) (hình 8,9), 
T22 (cửa sông Ninh Cơ, hình 6), T23 - CH1 (cửa 
sông Đáy, hình 10). Đây là lòng sông của các phụ 
lưu Sông Hồng trong quá trình bồi tụ tăng trưởng 
đồng bằng aluvi về phía biển đến độ sâu 100 m 
nước - đường bờ biển thấp của băng hà Wurm 2 
(50-18 ngàn năm BP) [7-9].
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
67 
Hình 5. Mặt cắt địa chấn tuyến T12 Cửa Ba Lạt. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
68 
Hình 6. Mặt cắt địa chấn tuyến T22 Cửa Sông Ninh Cơ. 
Hình 7. Mặt cắt địa chấn tuyến T14 – CH1 vuông góc Cửa Ba Lạt. 
b) Phức hệ tướng ven biển biển tiến Holocen 
sớm (at, amtTSTQ21-2) 
Phức hệ tướng ven biển là sản phẩm đặc 
trưng của pha biển tiến Flandrian (18-5ka năm 
BP). Phức hệ tướng này lan rộng từ 18ka-5ka 
năm BP từ độ sâu 100m nước của thềm lục địa 
rồi bao phủ cả đồng bằng Sông Hồng và kết thúc 
tại đường bờ +5m được đánh dấu bởi các mỏ 
than bùn trước biển tiến cực đại và ngấn biển trên 
vách đá vôi ở Ninh Bình có tuổi 6-5ka năm BP. 
Trên các mặt căt địa chấn vùng biển châu thổ 
Sông Hồng có thể phân biệt 5 nhóm trường sóng 
đặc trưng (từ dưới lên) như sau: (1) Tướng aluvi 
biển tiến (atTST) được đặc trưng bởi trường sóng 
thô, hỗn độn, thường phản xạ trắng do thành 
phần trầm tích chủ yếu là cát lòng sông; (2) 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
69 
Tướng châu thổ ngầm biển tiến. Trường sóng có 
cấu tạo nêm tăng trưởng phủ chỉnh hợp trên phức 
hệ tướng aluvi biển tiến (3) Tướng cát bùn bãi 
triều biển tiến (amt1TST) phủ trên bề mặt bào 
mòn do sóng và thủy triều; (4) Tướng bùn sét 
đầm lầy ven biển biển tiến (amt phân bố cộng 
sinh với tướng cát bùn bãi triều). Trường sóng 
địa chấn mịn cấu tạo phủ chồng tiến (onlap); (5) 
Tướng bùn cát cửa sông estuary. Trên mặt cắt địa 
chấn thấy rõ các dấu vết đào khoét nông và hẹp 
tạo thành một hệ thống có quy mô khác nhau 
nằm trên bề mặt bào mòn biển tiến (TS). Các 
rãnh đào khoét này sâu nhất là cửa Hà Lạn (Sông 
Hồng cổ, mặt cắt T04 (hình 3) và các rãnh đào 
khoét có quy mô nhỏ hơn là cửa các phụ lưu như 
cửa Đáy (hình 10), cửa Ninh Cơ (hình 6), cửa Ba 
Lạt (hình 5), cửa Trà Lý và cửa Thái Bình (hình 
8, 9).
Hình 8. Mặt cắt địa chấn tuyến T16 – CH1 Cửa Trà Lý. 
Hình 9. Mặt cắt địa chấn tuyến T18 – CH1 Cửa Thái Bình. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
70 
Hình 10. Mặt cắt địa chấn tuyến T23-CH1. 
Hình 11. Chú giải các ký hiệu trên mặt cắt địa chấn được minh giải. 
c) Phức hệ tướng biển nông biển tiến cực đại 
(mtTST) 
Trường sóng địa chấn của phức hệ tướng 
vũng vịnh biển tiến cực đại Holocen giữa 
(mtTSTQ22) có cấu tạo nằm ngang song song đặc 
trưng cho tướng sét biển nông. Trên đồng bằng 
Sông Hồng tương ứng với phức hệ tướng trầm 
tích này là phức hệ tướng sét xám xanh vũng 
vịnh phân bố rộng khắp có tuổi 6-5ka BP được 
sử dụng như một tầng đánh dấu của hệ tầng Hải 
Hưng [10-12]. 
d) Phức hệ tướng trầm tích biển cao (amhHST). 
Trên mặt cắt địa chấn nông phân giải cao 
vuông góc với đường bờ hiện đại (các tuyến T22, 
T16-CH1) từ bờ ra khơi có thể nhận thấy rõ 3 đới 
tướng trầm tích: (1) Đới tướng tiền châu thổ. 
Trường sóng cấu tạo nằm ngang; (2) Đới tướng 
sườn châu thổ (prodelta). Trường sóng có cấu tạo 
nêm tăng trưởng; (3) Đới tướng biển nông ven 
bờ. Trường sóng mịn, phản xạ mạnh cấu tạo nằm 
ngang song song. (4) Biến động của hệ thống 
lòng sông trong Pleistocen muộn – Holocen. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
71 
Trong giai đoạn Pleistocen muộn do ảnh 
hưởng của băng hà Wurm 2 (50-18 ngàn năm 
BP) Sông Hồng và các phụ lưu đã vươn theo 
đường bờ biển thoái ra tận độ sâu 10m nước [13-
16]. Giai đoạn này lòng Sông Hồng chảy theo vị 
trí của sông Sò hiện tại đi qua cửa Hà Lạn và ra 
thềm lục địa (hình 3). Trên mặt cắt địa chấn T04 
thấy rõ quy mô đào khoét cắt xẻ của Sông Hồng 
rộng và sâu nhất so với các lòng sông Đáy, sông 
Ninh Cơ, sông Ba Lạt, sông Lân và sông Trà lý 
(hình 8,9). Theo tài liệu lịch sử dư địa chí của 
huyện Xuân Thủy, tỉnh Nam Định và Trần Nghi 
(2018) [3] từ 5 ngàn năm BP đến năm 1787 Sông 
Hồng vẫn chảy theo Sông Sò đổ ra cửa Hà Lạn. 
Năm 1787 một cơn lũ lớn đê Sông Hồng bị vỡ 
làm thu hẹp Sông Hồng tại ngã 3 Ngô Đồng. Từ 
đó chuyển hướng dòng chảy Sông Hồng đổ về 
cửa Hà Lạn (Nam Định) sang cửa Ba Lạt vốn là 
một phụ lưu nhỏ bé của Sông Hồng. 
Trên mặt cắt địa chấn tuyến T04 chạy song 
song với bờ biển Hà Lạn thấy rõ hình ảnh mặt 
cắt ngang của lòng Sông Hồng cổ trong giai đoạn 
biển thoái Pleistocen muộn có quy mô lớn hơn 
nhiều so với lòng sông phụ lưu đổ về cửa Ba Lạt 
trên tuyến T12 - CH1 cùng giai đoạn này (hình 5).
Hình 12. Sơ đồ khối mặt cắt địa chất trầm tích vùng biển ven biển châu thổ Sông Hồng. 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
72 
Hình 13. Ranh giới giữa các miền hệ thống (LST/TST/HST) và các phức hệ tướng trầm tích (ar/at/amt/mt/amh) 
Pleistocen muộn - Holocen đới bờ châu thổ Sông Hồng. 
4. Kết luận 
1. Minh giải mặt cắt địa chấn nông phân giải 
cao ở vùng biển nông ven bờ châu thổ Sông 
Hồng hết sức quan trọng vừa có ý nghĩa về 
phương pháp vừa có ý nghĩa thực tiễn. 
2. Xây dựng quy trình minh giải gồm 3 bước 
cơ bản: 
- Phân chia ranh giới các phức tập (sequence) 
dựa trên các bề mặt bất chỉnh hợp có dấu hiệu 
bào mòn của lòng sông; 
- Phân tích tướng và cộng sinh tướng theo 
không gian và theo thời gian trong mối quan hệ 
với sự thay đổi mực nước biển 
- Phân chia ranh giới các miền hệ thống: 
miền hệ thống trầm tích biển thấp (LST); miền 
hệ thống trầm tích biển tiến (TST); miền hệ 
thống trầm tích biến cao (HST); 
3. Thiết lập được công thức tổng quát tích 
hợp giữa tướng trầm tích và các miền hệ thống: 
 Li LST = arLST + amrLST 
 LiTST = atTST + amtTST + mtTST 
 LiHST = ahTST +amhTST 
4. Xác định được chính xác vị trí lòng sông 
cổ và sự biến động của hệ thống lòng sông ở khu 
vực biển nông ven bờ của châu thổ Sông Hồng. 
Trong đó lòng Sông Hồng cổ có quy mô lớn nhất 
chảy về biển qua cửa Hà Lạn; lòng sông Ba Lạt 
chỉ là phụ lưu của Sông Hồng cổ. 
5. Mỗi một mặt cắt địa chấn nông phân giải 
cao xác định được ranh giới chính xác các phức 
hệ tướng theo mặt cắt địa chấn nông phân giải 
cao (từ dưới lên): arLSTQ13b atTST Q21 
amt1TSTQ21-2 amt2TSTQ21-2 mtTSTQ22 
amhQ23. 
Lời cảm ơn 
Nghiên cứu này được tài trợ bởi đề tài KC09-
02/16-20 (thuộc chương trình KC09/16-20 của Bộ 
Khoa học và Công nghệ) và đề tài CA.17.10A (do 
Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Châu Á và Quỹ 
Giáo dục Cao học Hàn Quốc tài trợ). 
T. Nghi et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 58-73 
73 
Tài liệu tham khảo 
[1] Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, Đặc điểm các chu 
kỳ trầm tích và lịch sử tiến hóa địa chất Đệ tứ 
đồng bằng Sông Hồng, Tạp chí địa chất A (206-
207) (1991) 65-69. 
[2] Trần Nghi, Trầm tích học (tái bản), Nhà xuất bản 
Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội, 2012. 
[3] Trần Nghi, Trần Thị Thanh Nhàn, Trần Ngọc Diễn, 
Đinh Xuân Thành, Trần Thị Dung, Nguyễn Thị 
Phương Thảo, Trần Xuân Trường, Đỗ Mạnh Tuân, 
Diễn biến bồi tụ - xói lở bờ biển Thái Bình-Nam 
Định từ Holocen muộn đến nay trong mối quan hệ 
với tiến hóa các thùy châu thổ và lịch sử sông Sò, 
Tạp chí Khoa học, ĐHQGHN 34 (4) (2018). 
https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4346 
[4] Trần Nghi, Nguyễn Thị Tuyến, Đinh Xuân Thành, 
Nguyễn Đình Nguyên, Trần Thị Thanh Nhàn, 
Nguyễn Đình Thái, Nguyễn Thị Huyền Trang, Lê 
Viết Chuẩn, Nguyễn Hoàng Long, Đặc điểm tướng 
đá – cổ địa lý Pleistocen muộn – Holocen khu vực 
cửa sông Ba Lạt, Tạp chí Khoa học và Công nghệ 
Biển 17 (1) (2017) 23-34. https://doi.org/ 
10.15625/1859-3097/17/1/8476 
[5] Trần Nghi, Nguyễn Thị Tuyến, Đinh Xuân Thành, 
Nguyễn Đình Nguyên, Trần Thị Thanh Nhàn, 
Nguyễn Đình Thái, Nguyễn Thị Huyền Trang. 
Đường bờ cổ và ranh giới chéo các miền hệ thống 
trầm tích Pleistocen muộn - Holocen khu vực Bắc 
bộ và Bắc trung bộ. Tạp chí Địa chất A (358) 
(2016) 1-13. 
[6] Vũ Cao Minh, Nguyễn Khắc Nghĩa, Nguyễn Huy 
Thịnh, Biến động cửa Ba Lạt, cửa Hà Lạn trong 
thời kỳ cận đại và ảnh hưởng của chúng tới diễn 
biến bồi tụ xói lở khu vực Hải Hậu - Nam Định. 
Tạp chí KH&CN Thủy lợi Viện KHTLVN 3(13) 
(2013) 32 - 41. 
[7] Doãn Đình Lâm, Tiến hóa trầm tích Holocen châu 
thổ Sông Hồng, Luận án tiến sĩ địa chất, 
ĐHQGHN, 2003. 
[8] Tran Nghi, Mai Trong Nhuan, Chu Van Ngoi, 
Nguyen Van Dai, Dinh Dinh Xuan Thanh, Nguyen 
Dinh Nguyen, Nguyen Thanh Lan, Dam Quang 
Minh, Ngo Quang Toan, GIS and image analysis to 
study the process of late Holocene sedimentary 
evolution in Balat River Mouth, Vietnam, 
Geoinformatics 14(1) (2003) 43-48. 
[9] Tran Nghi, Mai Trong Nhuan, Chu Van Ngoi, P. 
Hoekstra, Utrecht, TJ. Van Weering, J.H. Van 
Denbergh, Dinh Xuan Thanh, Nguyen Dinh 
Nguyen, Vu Van Phai, Holocene sedimentary 
evolution, geodynamic and anthropogenic control 
of the Balat river mouth formation (Red River-
delta, northern Vietnam), Z. geol. Wiss., Berlin 30, 
3 (2002) 157-172. 
[10] Vũ Quang Lân, Các mặt cắt địa chất chủ yếu của 
hệ tầng Hải Hưng vùng đồng bằng Sông Hồng. Tạp 
chí địa chất A (251) (1999) 9-13. 
[11] Nguyễn Quang Miên, Lê Khánh Phồn, Some 
results of C14 dating in investigation on 
Quaternary geology and geomorphology in Nam 
Định - Ninh Bình area, Việt Nam. Tạp chí địa chất 
B (15) (2000) 106-109. 
[12] Vũ Nhật Thắng, Phạm Đình Xin, Địa chất và 
Khoáng sản vùng Thái Bình – Nam Định (giới 
thiệu kết quả đo vẽ BDĐC và TNKS tỉ lệ 1/50.000 
nhóm tờ Thái Bình – Nam Định, 1997. 
[13] Trần Đức Thạnh, Nguyễn Hữu Cử, Nguyễn Đức 
Cự, và nnk, Tình trạng và nguyên nhân xói lở, bồi 
tụ ven bờ châu thổ sông Hồng, Tuyển tập Tài 
nguyên và Môi trường biển. Tập III, Nhà xuất bản 
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2000. 
[14] Trần Đức Thạnh, Đinh Văn Huy, Trần Đình Lân, 
Đặc điểm phát triển của vùng đất bồi ngập triều ven 
bờ châu thổ Sông Hồng. Tạp chí Các Khoa học về 
Trái đất 1 (18) (1996) 50-60. 
[15] Ngô Quang Toàn, Đặc điểm trầm tích và lịch sử 
phát triển các thành tạo Đệ tứ ở phần đông bắc đồng 
bằng Sông Hồng, Luận án TS Khoa học Địa lí – 
Địa chất; Đại học Tổng hợp Hà Nội, 1995. 
[16] Trần Nghi, Đinh Xuân Thành và nnk, Quá trình 
tích tụ trầm tích Đệ tứ của đáy Sông Hồng trong 
mối quan hệ với hoạt động nhân sinh, Tuyển tập 
báo cáo hội thảo khoa học đánh giá tác động của 
quá trình xói mòn tại lưu vực Sông Hồng, Hà Nội, 
(2000) 124-151. 

File đính kèm:

  • pdfphuong_phap_minh_giai_mat_cat_dia_chan_nong_phan_giai_cao_ng.pdf