ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------------------------------

An Thị Thùy

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DIATOMEAE TRONG
TRẦM TÍCH HOLOCEN VÙNG VEN BIỂN CHÂU THỔ
SÔNG HỒNG VÀ MỐI LIÊN HỆ CỦA CHÚNG VỚI
DAO ĐỘNG MỰC NƢỚC BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

\

Hà Nội - 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT
*******

An Thị Thùy

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DIATOMEAE TRONG
TRẦM TÍCH HOLOCEN VÙNG VEN BIỂN CHÂU THỔ
SÔNG HỒNG VÀ MỐI LIÊN HỆ CỦA CHÚNG VỚI
DAO ĐỘNG MỰC NƢỚC BIỂN
Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN
VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS. Tạ Hòa Phƣơng

TS. Nguyễn Thị Thu Cúc

Hà Nội - 2017


LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên học viên xin chân thành cảm ơn
sự giảng dạy nhiệt tình của thầy cô trong Khoa Địa chất - Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội trong suốt thời gian học viên học tập, nghiên cứu
tại trường.
Đặc biệt, học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Thu Cúc,
đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và chu đáo trong quá trình học viên thực hiện và hoàn
thành luận văn.
Học viên cũng xin chân thành cảm TS. Nguyễn Thị Thùy Dương, TS. Vũ Văn
Lợi, PGS.TS. Doãn Đình Lâm, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ đã nhiệt tình giúp đỡ và
có những góp ý hữu ích cho em trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp học viên đã được phép sử dụng dữ
liệu, tài liệu (mẫu trầm tích và tài liệu khảo sát thực địa) của đề tài Nafosted mã số 105.032015.35. Học viên xin chân thành cảm ơn tới cơ quan chủ trì, cơ quan chủ quản và chủ
nhiệm đề tài trên.
Trong thời gian học tập và thực hiện Luận văn tốt nghiệp, học viên đã nhận

được sự giúp đỡ, tạo điều kiện trong việc sử dụng phòng thí nghiệm của Khoa Địa
chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Học viên cũng nhận được sự quan tâm và
giúp đỡ của các thầy cô trong khoa Địa chất, các cán bộ của phòng Sau Đại học,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Nhân dịp này học viên xin được bày tỏ lòng cảm
ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Ban lãnh đạo Khoa Địa chất, Phòng Sau Đại học và các
thầy cô Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp đỡ học viên hoàn
thành bậc học này.
Học viên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã tạo
mọi điều kiện tốt nhất, bên cạnh động viên cổ vũ để học viên hoàn thành luận văn này


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 7
1.1. Tổng quan tài liệu ............................................................................................ 7
1.2. Khu vực nghiên cứu....................................................................................... 10
1.3. Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng ......................................................................... 10
1.4. Thủy văn và hải văn....................................................................................... 11
1.5. Địa hình, địa mạo........................................................................................... 12
1.6. Đặc điểm địa chất khu vực ............................................................................ 13
1.6.1. Đặc điểm địa tầng khu vực nghiên cứu .................................................. 13
1.6.2. Đặc điểm tân kiến tạo ............................................................................. 16
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 18
2.1. Cơ sở tài liệu .................................................................................................. 18
2.2. Nhóm các phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................. 18
2.2.1. Cách tiếp cận .......................................................................................... 18
2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa ................................................ 18
2.2.3. Phƣơng pháp Diatomeae ........................................................................ 19
2.2.4. Phƣơng pháp cổ sinh thái ....................................................................... 22
2.2.5. Phƣơng pháp phân tích độ hạt bằng phƣơng pháp rây và pipet ............. 23
2.2.6. Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái hạt vụn ............................ 24

CHƢƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM DIATOMEAE TRONG TRẦM TÍCH HOLOCEN
VÙNG VEN BIỂN CHÂU THỔ SÔNG HỒNG ..................................................... 26
3.1. Thành phần giống loài ................................................................................... 26
3.2. Một số hóa thạch đặc trƣng cho vùng nghiên cứu......................................... 27
3.3. Đặc điểm sinh thái Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng nghiên cứu. .. 31
3.3.1. Nhóm sinh thái Diatomeae biển trôi nổi ................................................ 31
3.3.2. Nhóm sinh thái Diatomeae đới bờ trôi nổi. ............................................ 33
3.3.3. Nhóm sinh thái Diatomeae đới bờ bám đáy ........................................... 33
3.3.4. Nhóm sinh thái Diatomeae nƣớc ngọt .................................................... 35
3.4. Đặc điểm Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng nghiên cứu .................. 41
3.4.1. Đặc điểm Diatomeae trong trầm tích lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng..... 41
3.4.2. Đặc điểm Diatomeae trong trầm tích lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình...... 45

1


CHƢƠNG 4: MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC PHỨC HỆ DIATOMEAE VÀ
DAO ĐỘNG MỰC NƢỚC BIỂN TRONG HOLOCEN ......................................... 49
4.1. Lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng ................................................................ 49
4.2. Lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình ................................................................. 55
4.3. Mối liên hệ giữa Diatomeae với dao động mực nƣớc biển ........................... 58
4.3.1. Giai đoạn biển tiến ................................................................................. 59
4.3.2. Giai đoạn biển lùi ................................................................................... 61
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 64
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 66
PHỤ LỤC

2



DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ vị trí nghiên cứu ............................................................................. 10
Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo của Diatomeae . .................................................................. 19
Hình 3.1. Coscinodiscus lineatus Ehrenbergii. ......................................................... 29
Hình 3.2. Cyclotella stylorum Brightwel .................................................................. 29
Hình 3.3. Cyclotella striata Grunow ......................................................................... 29
Hình 3.4. Paralia sulcata (Ehrenbergii) Cleve. ......................................................... 29
Hình 3.5. Nitzschia cocconeiformis (Grunow). ........................................................ 30
Hình 3.6. Diploneis smithii (Brébisson) Cleve ......................................................... 30
Hình 3.7. Eunotia pectinalis (Kutzing) Rabenhorst. ................................................. 30
Hình 3.8. Một số hóa thạch nhóm Diatomeae biển trôi nổi ...................................... 32
Hình 3.9. Một số hóa thạch nhóm Diatomeae đới bờ trôi nổi .................................. 34
Hình 3.10. Một số hóa thạch nhóm Diatomeae đới bờ bám đáy. ............................. 35
Hình 3.11. Một số hình ảnh Diatomeae nƣớc ngọt. .................................................. 36
Hình 3.12. Biểu đồ tỷ lệ phần trăm mảnh vỏ và các mức địa tầng chứa Diatomeae
trong trầm tích Holocen tại lỗ khoan LKHP (Dƣơng Kinh, Hải Phòng) .................. 44
Hình 3.13. Biểu đồ tỷ lệ phần trăm mảnh vỏ và các mức địa tầng chứa Diatomeae
trong trầm tích Holocen tại lỗ khoan LKDP (Đông Phong, Thái Bình) ................... 48
Hình 4.1. Các tập trầm tích thành tạo trong các môi trƣờng LKHP ......................... 50
Hình 4.2. Đặc điểm trầm tích lỗ khoan HP, Dƣơng Kinh, Hải Phòng ..................... 51
Hình 4.3. Ảnh lát mỏng LKHP 6.24 - 6.28 ............................................................... 53
Hình 4.4. Ảnh lát mỏng mẫu LKHP 3.20 - 3.24 ....................................................... 54
Hình 4.5. Đặc điểm trầm tích Holocen lỗ khoan DP, Đông Phong, Thái Bình ........ 55
Hình 4.6. Trầm tích tập DP1, lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình.............................. 56
Hình 4.7. Trầm tích tập DP2, lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình.............................. 57
Hình 4.8. Trầm tích tập DP3, lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình.............................. 57
Hình 4.9. Trầm tích tập DP1 lỗ khoan Đông Phong, Thái Bình............................... 58
Hình 4.10. Đƣờng cong thể hiện sự thay đổi mực nƣớc biển tại Biển Đông Việt
Nam trong 20000 năm (Tanabe, nnk, 2006) ............................................................. 59

Hình 4.11. Đƣờng cong mô tả sự thay đổi mực nƣớc biển trong 8000 năm BP ...... 60
Hình 4.12. Biểu đồ thay đổi thành phần Diatomeae ................................................. 62

3


MỞ ĐẦU
Sông Hồng bắt nguồn từ miền núi tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, có chiều dài
1200km dọc theo hƣớng đông nam đổ ra vịnh Bắc Bộ. Khối lƣợng trầm tích lắng
đọng khổng lồ đã tạo nên đồng bằng châu thổ Sông Hồng, đây là một trong những
đồng bằng lớn nhất khu vực Đông Nam Á chỉ sau đồng bằng Sông Cửu Long, với
diện tích 15000 km2 (Doãn Đình Lâm, 2003), đƣợc bồi đắp bởi hệ thống sông Hồng
và sông Thái Bình (Doãn Đình Lâm, 2003, Mathers et al. 1996; Van Maren và
Hoekstra, 2005). Từ 10000 năm trƣớc là thời kỳ mở rộng các trầm tích Holocen, chủ
yếu là các trầm tích hạt mịn nhƣ bột, sét đƣợc tích tụ với độ dày tăng dần từ 20 m lên
đến 70m khi đi dần ra phía biển (Haruyama et al. 2001; Saito et al. 2004; Tanabe et
al. 2006). Nhiều nghiên cứu cho thấy sự thay đổi mực nƣớc biển ảnh hƣởng đến quá
trình lắng đọng trầm tích và phát triển của đồng bằng Sông Hồng (Tanabe et al. 2003,
Hori. K et al. 2003).
Diatomeae là nhóm hóa thạch có ý nghĩa trong việc tái tạo môi trƣờng cổ bởi sự
phong phú giống loài, khả năng bảo tồn tốt, các tổ hợp định lƣợng đơn giản (Palmer &
Abbot, 1986). Tảo Diatomeae đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi các yếu tố môi trƣờng
(điều kiện thủy động lực, nƣớc, độ muối) vì vậy chúng có ích cho việc mô tả các môi
trƣờng ven biển cũ, vạch ra một các tƣơng đối đƣờng bờ biển cũ (Millet, L., và nnk,
2007). Diatomeae đặc biệt có ý nghĩa trong các trầm tích Đệ Tứ nói chung đặc biệt là
trầm tích Holocen (Mackey và nnk, 2003; Lotter, A. F và nnk, 1997).
Lịch sử dao động mực nƣớc biển Holocen vùng ven biển châu thổ sông
Hồng đã đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu bằng các phƣơng pháp khác nhau (Tanabe
et al. 2003, 2006; Hori. K et al. 2004, D. D. Lam, 2003; Tran Nghi, 1991; N. T. H.
Lieu, 2006; N. T. Duong, 2006, 2011), nhƣng chƣa có nghiên cứu nào đề cập cụ thể

đến đặc điểm tập hợp hóa thạch Diatomeae nhằm xác định sự thay đổi tƣơng đối
mực nƣớc biển Holocen trong khu vực này. Vì vậy đề tài luận văn đƣợc chọn có
tiêu đề “Nghiên cứu đặc điểm Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng ven biển
châu thổ Sông Hồng và mối liên hệ của chúng với dao động mực nước biển”.
Luận văn này học viên nghiên cứu chi tiết đặc điểm Diatomeae trong trầm tích
4


Holocen vùng Hải Phòng, Thái Bình và tìm ra ý nghĩa của chúng trong mối liên
quan với dao động mực nƣớc biển ở vùng nghiên cứu.
Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu đặc điểm phức hệ hóa thạch Diatomeae trong trầm tích Holocen,
từ đó xác định đƣợc mối quan hệ của chúng với sự dao động mực nƣớc biển vùng
nghiên cứu.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
-

Đối tƣợng nghiên cứu: Phức hệ hóa thạch Diatomeae trong trầm tích
Holocen tại lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng và Đông Phong, Thái Bình.

-

Phạm vi nghiên cứu: vùng ven biển đồng bằng châu thổ Sông Hồng (Hải
Phòng, Thái Bình). Trong đó học viên nghiên cứu chi tiết trầm tích Holocen
trong lỗ khoan Dƣơng Kinh, Hải Phòng và lỗ khoan Đông Phong, Đông
Hƣng, Thái Bình để làm cơ sở đối sánh với các tài liệu đã đƣợc công bố.

Phƣơng pháp nghiên cứu
-


Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa

-

Phƣơng pháp phân tích Diatomeae

-

Phƣơng pháp cổ sinh thái

-

Phƣơng pháp phân tích độ hạt

-

Phƣơng pháp phân tích hình thái hạt vụn

Nhiệm vụ của đề tài
-

Nghiên cứu và tổng hợp, phân tích tài liệu đã công bố ở vùng nghiên cứu

-

Thực địa, thu thập mẫu trong các lỗ khoan và trầm tích tầng mặt của vùng
nghiên cứu

-


Nghiên cứu thành phần hóa thạch và đặc điểm sinh thái của các tập hợp
Diatomeae gặp đƣợc trong trầm tích Holocen trong LKHP, LKDP.

-

Nghiên cứu mối liên hệ giữa sự thay đổi mực nƣớc biển với Diatomeae và
đặc điểm trầm tích (thành phần độ hạt, hóa thạch đồng hành) ở vùng ven biển
đồng bằng châu thổ Sông Hồng

5


Cấu trúc của luận văn
Chƣơng 1: Tổng quan
Chƣơng 2: Cơ sở tài liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 3: Đặc điểm Diatomeae trong trầm tích Holocen vùng ven biển châu
thổ Sông Hồng
Chƣơng 4: Mối quan hệ giữa các phức hệ Diatomeae và dao động mực nƣớc
biển trong Holocen
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

6


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan tài liệu
Diatomeae là một nhóm sinh thái quan trọng do phong phú và tiến hóa nhanh
chóng nên Diatomeae đƣợc sử dụng rộng rãi trong sinh địa tầng, đặc biệt trong trầm

tích biển giàu silic (Hasle, G. R., & Syvertsen, E. E. 1996; Korhola A, 2007.).
Diatomeae là nhóm nhạy cảm cao với môi trƣờng, vì thế chúng còn đƣợc coi nhƣ
một nhóm chỉ thị cho cổ khí hậu và cổ địa lý nói chung. Phức hệ hóa thạch
Diatomeae trong trầm tích có thể cho biết điều kiện thành tạo của trầm tích chứa
chúng (Barcena M.A., Abrantes F. 1998; Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015)
Sự tập trung đông đảo của Diatomeae chứng tỏ môi trƣờng giàu chất dinh
dƣỡng, nhiều ôxy silic, nitơ, và phosphor. Phần lớn Diatomeae thích ứng với nhiệt
độ nhất định của nƣớc nên chúng có thể sử dụng để xác định điều kiện cổ nhiệt độ.
Hóa thạch Diatomeae còn đƣợc sử dụng nhƣ một nhân tố chỉ thị cho độ muối, để dự
đoán giai đoạn băng hà/gian băng của thời kỳ băng hà và để dựng lại hình ảnh lịch
sử của dòng biển. Trong nghiên cứu về đầm hồ, Diatomeae nƣớc ngọt nhƣ một công
cụ để khôi phục lại điều kiện của các hồ cổ, đặc biệt là độ pH và độ phì nhiêu.
Những nhận định trên đƣợc thể hiện trong các công trình của Hui Jiang và nnk
(2004); Yeu Huang, và nnk (2009), Yongqiang Zong và nnk (2010) và Torok
Liliana (2006),...
Kể từ thế kỷ XIX Diatomeae đã đƣợc sử dụng để nghiên cứu các quá trình
ven biển nhƣ cổ địa lý, thay đổi mực nƣớc biển, biến đổi khí hậu, kiến tạo. Những
nghiên cứu này nêu bật ý nghĩa quan trọng của Diatomeae trong nghiên cứu sự thay
đổi mực nƣớc biển tƣơng đối và môi trƣờng thành tạo trầm tích, điều kiện lắng đọng
và các quá trình khác ảnh hƣởng đến nguồn gốc ven biển. Diatomeae đặc biệt có ý
nghĩa trong các trầm tích Đệ Tứ nói chung đặc biệt là trầm tích Holocen (Mackey
và nnk, 2003; Lotter, A. F và nnk, 1997). Diatomeae có ý nghĩa trong việc tái tạo
môi trƣờng cổ bởi sự phong phú giống loài, khả năng bảo tồn tốt, các tổ hợp định
lƣợng đơn giản (Round F. E., 1990; Lotter. A. F. và nnk, 2010). Tảo Diatomeae đặc

7


biệt nhạy cảm với sự thay đổi các yếu tố môi trƣờng (điều kiện thủy động lực, nƣớc,
độ muối) vì vậy chúng có ích cho việc mô tả các môi trƣờng ven biển cũ, vạch ra

một các tƣơng đối đƣờng bờ biển cũ (Yeu Huang và nnk, 2009; Lapointe M.,
(2000). Dựa vào mức độ phong phú, mức độ tập trung của các loài Diatomeae, cũng
nhƣ các đặc tính sống Diatomeae đƣợc phân làm các nhóm đặc trƣng cho từng môi
trƣờng sống ví dụ Paralia đặc trƣng cho môi trƣờng ven bờ (McQuoid M. R.,
Nordberg K., 2003).
Diatomeae đƣợc sử dụng kết hợp với các phƣơng pháp khác để nghiên cứu
về các giai đoạn biển tiến biển thoái, thành lập các đƣờng cong thay đổi mực nƣớc
biển ở từng khu vực (Millet, L., 2007; Whiting & McIntire, 1985). Ở từng địa
phƣơng có thể xác định đƣợc sự dịch chuyển của biển làm thay đổi độ mặn, sóng,
thủy triều, mực nƣớc biển, sự xuất hiện cửa bãi triều, những thay đổi đó dẫn đến sự
thay đổi môi trƣờng cổ sinh thái. Đối với Diatomeae điều kiện môi trƣờng thay đổi
do đó thành phần tổ hợp Diatomeae cũng thay đổi khi môi trƣờng nƣớc đổi từ ngọt
sang mặn lợ (Kosugi, 1987).
Diatomeae có ý nghĩa xác định đối với các sự kiện biển tiến, biển thoái nhờ
vào sự thay đổi các tổ hợp loài khi điều kiện sống thay đổi thì các tổ hợp này cũng
thay đổi (Hui Jiang và nnk (2004); Yeu Huang, và nnk (2009), Yongqiang Zong và
nnk (2010). Dựa vào môi trƣờng sống đã có những nghiên cứu trên từng vùng khác
nhau nhƣ vùng ven biển nƣớc nông có nghiên cứu của Lortie, 1983; sự thay đổi môi
trƣờng vũng vịnh (Yongqiang Zong và nnk, 2010). Quá trình thay đổi trầm tích khi
mực nƣớc biển thay đổi sẽ tạo thành chuỗi các lớp trầm tích, qua đó có thể ƣớc
lƣợng chiều cao tƣơng đối của mực nƣớc biển. Ví dụ nhƣ, Yokoyama et al. (1996)
đã sử dụng sự thay đổi từ một tổ hợp biển/đầm lầy với tổ hợp Diatomeae nƣớc ngọt
trên 50% trong lỗ khoan ở bờ biển phía tây của Kyushu để ƣớc lƣợng sự tăng tƣơng
đối của mực nƣớc biển.
Dựa vào đặc điểm môi trƣờng sống mà Diatomeae đƣợc chia làm các nhóm
sinh thái khác nhau đặc trƣng cho từng môi trƣờng sống khác nhau của chúng. Nhờ
đó phân định đƣợc tổ hợp các loài Diatomeae chỉ thị cho từng môi trƣờng sống khác

8



nhau. Sự thay đổi về tổ hợp của các nhóm sinh thái chỉ thị đƣợc môi trƣờng sống và
sự thay đổi mực nƣớc biển tƣơng đối (Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015; Tạ Kim Oanh,
Nguyễn Văn Lập, 2000; Kidson. C, 1982; Jone V., 2007; ).
Trên thế giới đã có rất nhiều những nghiên cứu về dao động mực nƣớc biển
trong Holocen sử dụng các phƣơng pháp khác nhau trên các khu vực khác nhau đặc
biệt thƣờng tập trung tại các vùng duyên hải, đồng bằng châu thổ, vũng vịnh. Một
trong các phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng là nghiên cứu sự tiến hóa trầm tích,
địa tầng phân tập, độ hạt, định tuổi C14 để xác định sự thay đổi mực nƣớc biển ví dụ
nhƣ nghiên cứu của Saifullah K. Tanoli, 2014; Tanabe et al. 2003, 2006; Hori. K et.
al. 2003; Nguyen Van Lap, nnk, 2010; W.U. MuellerT, C. Pickett, 2005. A.A.
Kakroodi el.at. 2012; Shahin E. el.at. 2007. Việc sử dụng các hóa thạch khá phổ
biến trong nghiên cứu dao động mực nƣớc biển nói chung, đặc biệt là trong trầm
tích Holocen. Bennike O., Wagner B., Richter A. (2011) đã nghiên cứu sự thay đổi
mực nƣớc biển ở Sisimiut dựa vào việc định tuổi hóa thạch hai mảnh vỏ còn lƣu trữ
trong trầm tích tại vùng nghiên cứu. Microfossil (Diatomeae, Foraminifera…) là
nhóm hóa thạch dùng để xác định sự dao động mực nƣớc biển tƣơng đối tại các khu
vực đồng bằng châu thổ, ven biển, các cửa sông (Kemp C., Horton P., 2009; Horton
P., Culver J., el. at., 2007; Suguio K. el. at., 2013)
Ở Việt Nam việc nghiên cứu dao động mực nƣớc biển tập trung chủ yếu ở
các đồng bằng châu thổ nhƣ đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng Sông Hồng
dựa vào các phƣơng pháp nhƣ trầm tích, địa tầng phân tập, C14 (Tanabe et al. 2003,
Hori. K et al. 2004, D. D. Lam, 2003; Tran Nghi, 1991); sử dụng phƣơng pháp
thạch học, khoáng vật học (N. T. H. Lieu, 2006); phƣơng pháp vi cổ sinh nhƣ bào tử
phấn hoa (N. T. Duong, 2006, 2011, Proske U. và nnk, 2010). Một số công trình đã
công bố sử dụng Diatomeae và Foraminifera để xác định dao động mực nƣớc biển,
tuy nhiên các nghiên cứu sử dụng Diatomeae mới chỉ tập trung nghiên cứu ở đồng
bằng sông Cửu Long (N. T. T. Cuc, 2015; D. T. Miên và nnk, 2003, T. T. K. Oanh,
nnk, 2002).


9


1.2. Khu vực nghiên cứu
Hiện nay có nhiều thuật ngữ khác nhau dùng để chỉ khu vực ven biển và biển
ven bờ (Nguyễn Địch Dỹ, 2010; Trần Nghi, 2016). Trong khuôn khổ của luận văn,
học viên sử dụng định nghĩa vùng ven biển: là nơi diễn ra sự chuyển tiếp và tƣơng
tác giữa biển và lục địa, bao gồm phần đất liền ven biển và biển ven bờ.
Khu vực nghiên cứu là vùng rìa đông bắc châu thổ Sông Hồng, tập trung chủ
yếu vào khu vực ven biển thành phố Hải Phòng và phía đông bắc tỉnh Thái Bình.

Hình 1.1. Sơ đồ vị trí nghiên cứu (vẽ lại dựa trên nghiên cứu Tanabe nnk, 2003)
1.3. Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng
Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa rõ rệt là mùa
đông và mùa hè. Mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) lạnh, ít mƣa; nhiệt độ
trung bình 17 ÷ 18oC, gió mùa đông bắc đi kèm với không khí lạnh, nhiệt độ thấp nhất

10


trong năm (15oC) vào các tháng 1, 2. Mùa hè (từ tháng 5 đến tháng 9) nóng ấm, mƣa
nhiều; khí hậu nóng nhất là từ tháng 4 đến tháng 8 (theo Vũ Văn Lợi, 2017).
Khu vực Hải Phòng và Thái Bình chịu ảnh hƣởng của gió đông bắc và tây
nam: gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, gió mùa tây năm
bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 (theo Vũ Văn Lợi, 2017).
Khu vực nghiên cứu thƣờng xuyên chịu ảnh hƣởng của mƣa bão; bão thƣờng
tập trung vào mùa hè phụ thuộc vào sự di chuyển của các dải hội tụ nhiệt đới. Tổng
lƣợng mƣa hàng năm 1200- 1400 mm chủ yếu tập trung vào mùa mƣa từ tháng 4
đến tháng 10 (báo cáo quận Dƣơng Kinh, 2014).
1.4. Thủy văn và hải văn

Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hƣởng bởi hai hệ thống nhánh của sông Thái
Bình là sông Cấm và sông Lạch Tray, sông Cấm với chiều dài khoảng 7.000m và
sông Lạch Tray có chiều dài khoảng 49km với độ sâu trung bình khoảng 5.5m.
Tổng lƣợng lũ một ngày khi vào mùa lũ đạt cao nhất 290 x 10 6m3, tốc độ dòng chảy
nhỏ và tháng 2 và tháng 3. Độ đục lớn nhất xuất hiện vào các con lũ đầu mùa và con
lũ lớn, tháng và tháng 8 có độ đục trung bình nhiều năm của hai sông là khoảng
1000g/m3 (Vũ Nhật Thắng, 2011).
Thuỷ triều đóng vai trò quan trọng trong chế độ động lực chung ở cửa sông
đặc biệt vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng - Thái Bình. Triều cƣờng thƣờng
xuất hiện vào những ngày mặt trăng có độ xích vĩ lớn nhất, dài khoảng 2 - 3 ngày.
Kỳ nƣớc kém thƣờng xuất hiện vào những ngày mặt trăng đi qua mặt phẳng xích
đạo. Trong một chu kỳ triều, mực nƣớc triều dao động với biên độ lớn nhất thƣờng
xuất hiện sau ngày mặt trăng có độ xích vĩ lớn nhất khoảng 2 - 3 ngày. Trong kỳ
nƣớc cƣờng, xu thế biến đổi mực nƣớc của các địa điểm thuộc vùng biển Hải
Phòng khá giống nhau. Thời điểm triều dâng và thời gian triều rút xấp xỉ nhau.
Thời gian triều rút lớn hơn thời gian triều lên khoảng 1 - 2 giờ (Nguyễn Quang
Minh và nnk, 2013)

11


1.5. Địa hình, địa mạo
Khu vực lục địa ven biển Hải Phòng: Địa hình thành phố Hải Phòng có tính
phân bậc rõ nét và có xu hƣớng thấp dần về phía nam với 4 kiểu địa hình chính là:
địa hình karst, địa hình đồi núi thấp, địa hình đồi núi sót, địa hình đồng bằng. Tại
khu vực nghiên cứu kiểu địa hình chính là: địa hình đồng bằng (Doãn Đình Lâm,
2013; Vũ Văn Lợi, 2016). Đồng bằng quận Dƣơng Kinh đƣợc bồi đắp từ phù sa của
hệ thống sông Thái Bình, đồng bằng quận Dƣơng Kinh đƣợc coi là thuộc phần phía
Đông Bắc của đồng bằng châu thổ sông Hồng.
Huyện Đông Hƣng tỉnh Thái Bình có địa hình đồng bằng không có đồi núi,

bao gồm các cánh đồng bằng phẳng, xen kẽ các khu dân cƣ, mạng lƣới sông ngòi
chằng chịt, độ cao trung bình của tỉnh không quá 3m so với mực nƣớc biển; đƣợc
bồi đắp chủ yếu bởi hệ thống sông Hồng, và sông Thái Bình (thaibinh.gov.vn).
Đồng bằng ở khu vực nghiên cứu, chủ yếu là đồng bằng phù sa trẻ, đƣợc tạo
nên từ trầm tích của các hệ tầng Hải Hƣng và hệ tầng Thái Bình (Lê Tiến Dũng và
nnk 2015; Vũ Văn Lợi, 2016).
Khu vực biển và biển ven bờ: Hải Phòng có bờ biển dài trên 125 km kể cả bờ
biển chung quanh các đảo, bờ biển có hƣớng một đƣờng cong lõm của bờ vịnh Bắc
Bộ, thấp và khá bằng phẳng, cấu tạo chủ yếu là cát bùn do 5 cửa sông chính đổ ra
là: Cửa sông Thái Bình, cửa sông Văn Úc, cửa sông Lạch Tray, cửa sông Bạch
Đằng và cửa sông Lạch Huyện. Khu vực mũi Đồ Sơn nhô ra nhƣ một bán đảo có
cấu tạo đá cát kết (sa thạch) tuổi Devon, đỉnh cao nhất đạt 125m, độ dài nhô ra biển
5km theo hƣớng Tây bắc - Đông nam (Lê Tiến Dũng và nnk, 2015; Nguyễn Đình
Nguyên và nnk, 2016).
Địa hình đáy biển khu vực nghiên cứu đa dạng và phức tạp với ba giai đoạn
phát triển đều đƣợc bắt đầu và kết thúc bằng những đợt biển lùi trên phạm vi thềm
lục địa. Bề mặt đáy biển của thềm lục địa tồn tại các bậc địa hình liên quan đến các
đƣờng bờ biển cổ trong suốt thời gian Đệ tứ. Các bậc địa hình này phân bố ở độ sâu
3-5m; 10-20; 25-30m; 50-60m ứng với thời kỳ biển tiến Flandrian (Lê Tiến Dũng
và nnk, 2015; Nguyễn Đình Nguyên và nnk, 2016).

12


1.6. Đặc điểm địa chất khu vực
1.6.1. Đặc điểm địa tầng khu vực nghiên cứu
Trong khuôn khổ luận văn học viên tập trung nghiên cứu các trầm tích
Holocen. Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu có gặp một số dấu vết của trầm tích
Pleistocen muộn do vậy học viên sẽ trình bày đặc điểm trầm tích của hệ Đệ Tứ (Q)
có mặt trong vùng nghiên cứu.

Tại hội nghị Địa tầng Quốc tế năm 2008, ủy ban Địa tầng Quốc tế (IUGS)
thống nhất lấy ranh giới Đệ Tứ là 1,7 triệu năm Bp và ranh giới giữa
Pleistocen/Holocen là 11700 năm Bp.
1.6.1.1. Thống Pleistocen
Các thành tạo đệ tứ vùng đồng bằng châu thổ Sông Hồng đƣợc phân làm 5
phân vị địa tầng ứng với 5 chu kỳ thành tạo trầm tích, trong đó các thành tạo
Pleistocen đƣợc chia làm 3 phân vị :
Hệ tầng Lệ Chi (Q11 1c)
Hệ tầng Hà Nội (Q12-3 hn)
Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13 vp)
Trong khu vực ven biển Hải Phòng chỉ gặp chủ yếu các trầm tích thuộc hệ
tầng Vĩnh Phúc (Q13 vp). Các trầm tích của hệ tầng này là thành tạo của một tam
giác châu cổ với sự chuyển tiếp tƣớng - trầm tích nguồn gốc aluvi đến nguồn gốc
biển (Trần Nghi và nnk, 1987; Trần Nghi và nnk, 1992; Trần Nghi, 2003).
Tại vị trí các vùng ven biển thành tạo aluvi chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan từ
độ sâu 40-50m đến 65-70m. Thành phần chủ yếu là cát lẫn sạn sỏi ở phần dƣới,
chuyển lên trên là cát bột, bột sét màu vàng đỏ, vàng nâu loang lổ. Chiều dày các
thành tạo aluvi hệ tầng này dao động từ 5-10m đến 20-25m (Doãn Đình Lâm, 2008;
Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, 1991).
Tại các vùng ven biển, trầm tích sông biển hệ tầng Vĩnh Phúc bắt gặp tại các
lỗ khoan sâu từ 20-25m đến 55-60m với chiều dày thay đổi từ 30-25m đến 35-40m.
Trầm tích bao gồm cát hạt mịn màu xám, chứa ít bột sét ở phần dƣới chuyển lên

13


trên là trầm tích hạt mịn gồm sét bột, bột- sét, thành phần khoáng vật chủ yếu là
caolinit và hydromica (Doãn Đình Lâm, 2008).
Tại các vùng cửa sông ven biển trầm tích có chứa phức hệ cổ sinh và bào tử
phấn hoa đặc trƣng cho môi trƣờng nƣớc lợ, nƣớc ngọt - lợ. Các trầm tích nguồn

gốc biển ở đây với độ sâu từ 20-25m đến 55-60m, chiều dày từ 6-8m đến 20-25m.
Thành phần trầm tích chủ yếu là sét bột, bột sét xám xanh, xám xi măng. Tại một số
bề mặt trầm tích Hệ tầng Vĩnh Phúc có mầu sắc loang lổ và chứa kết vón sắt do quá
trình phong hóa (Doãn Đình Lâm, 2008).
1.6.1.2. Thống Holocen
Khu vực nghiên cứu thuộc phạm vi vùng châu thổ Sông Hồng, tại đây các
thành tạo Holocen đƣợc phổ biến rộng. Phủ lên trên bề mặt châu thổ là lớp trầm tích
có chiều dày tăng theo hƣớng TB-ĐN, dao động từ 1-2m đến 50-60m. Và trầm tích
này đƣợc chia thành 2 hệ tầng: hệ tầng Hải Hƣng và hệ tầng Thái Bình, hệ tầng Hải
Hƣng có tuổi Holocen sớm- giữa (Q21-2), hệ tầng Thái Bình có tuổi Holocen muộn
(Q23) (Doãn Đình Lâm, 2003; Vũ Văn Lợi, 2016, 2017).
a. Holocen sớm - giữa
Hệ tầng Hải Hƣng - nguồn gốc hồ - đầm lầy, biển (lb, m Q21 - 2hh): Bao
gồm các trầm tích đa nguồn gốc sông, hồ - đầm lầy, đầm lầy và biển, châu thổ và
nguồn gốc biển (Doãn Đình Lâm, 2003). Tại các vùng ven biển trầm tích hệ tầng
này có chiều dày từ 15-20 đến 30-35m, còn ở vùng trung tâm đồng bằng chiều dày
của hệ tầng này khá mỏng, từ 8-10m đến 12m. Hệ tầng còn gồm có 2 phân hệ tầng
sau (Doãn Đình Lâm, 2003).
Phân hệ tầng Hải Hưng dưới, trầm tích hồ- đầm lầy (lb Q2

1-2

hh1): Thành

phần trầm tích hồ- đầm lầy chủ yếu là sét, bột cát chứa tàn tích thực vật, lớp mỏng
than bùn (Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, 1991).
Phân hệ tầng Hải Hưng trên, trầm tích biển (m Q21 - 2 hh2): Thành phần của
trầm tích này khá đồng nhất bao gồm sét, sét bột có màu đặc trƣng là xám xanh,
xám xanh lơ, xanh xám, có một số khu vực có tàn tích thực vật nhƣ ở ngã ba Nhổn,
Chợ Đăm, Cầu Diễn (Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, 1991).


14


Với hai kiểu nguồn gốc mô tả ở trên, hệ tầng Hải Hƣng phản ánh giai đoạn
mà cả đồng bằng Bắc Bộ từng bƣớc bị ngập chìm dần trong biển. Giai đoạn đầu
biển tiến dần vào đồng bằng và hình thành nên tầng trầm tích hồ - đầm lầy ven biển
trong khoảng thời gian 10.000 - 6.000 năm trƣớc đây. Giai đoạn sau, biển tiến mạnh
mà ranh giới đƣờng bờ lấn vào sâu nhất. Lúc này cả đồng bằng Bắc bộ là một vịnh
biển kín, nông với môi trƣờng thuỷ động lực khá yên tĩnh, môi trƣờng khử thống trị
dẫn tới lắng đọng vật liệu sét có xám xanh rất đặc trƣng (Trần Nghi, Ngô Quang
Toàn, 1991, 1992).
b. Holocen muộn
Hệ tầng Thái Bình, nguồn gốc sông, sông - hồ - đầm lầy (a, alb Q23 tb):
Hệ tầng Thái Bình đã đƣợc Hoàng Ngọc Kỷ và đồng nghiệp xác lập năm
1978 khi nghiên cứu mặt cắt của các trầm tích trẻ ở Thái Bình. Đây là các trầm tích
hiện đại đƣợc thành tạo sau khi biển lùi, mực nuớc biển hạ thấp. Trầm tích hiện đại
chủ yếu có nguồn gốc sông phân bố dọc hai bên bờ các sông, hệ thống đê điều đƣợc
thiết lập dọc theo các sông kể trên, dẫn tới phần trầm tích trong đê bị ngừng bồi đắp
phù sa, trong khi đó ở ngoài đê hàng năm vào mùa lũ, các bãi bồi lại đƣợc phủ lớp
mỏng phù sa: cát, bột, sét màu mỡ. Trên cơ sở đó hệ tầng Thái Bình đƣợc tách
thành 2 phụ hệ tầng sau (Hoàng Ngọc Kỷ, 1980; Doãn Đình Lâm, 2003).
Phân hệ tầng dưới (Q23 tb1): phân hệ tầng dƣới hệ tầng Thái Bình bao gồm
tích tụ sông bãi bồi trong đê và tích tụ sông - hồ - đầm lầy (Trần Nghi, Ngô Quang
Toàn, 1992).
Tích tụ sông, bãi bồi trong đê (aQ23 tb1): Về quan hệ, tích tụ trầm tích sông
phụ hệ tầng Thái Bình dƣới nằm phủ lên các thành tạo cổ hơn, tích tụ hệ tầng Hải
Hƣng, Vĩnh Phúc. Trầm tích sông bãi bồi trong đê đƣợc hình thành trong quá trình
biển lùi dần ra khỏi đồng bằng và hệ thống Sông Hồng đã tải phù sa bồi đắp nên
đồng bằng Sông Hồng phát triển dần ra biển.Thành phần trầm tích gồm sét pha, cát

pha, sét, cát (Doãn Đình Lâm, 2003; Trần Nghi, Ngô Quang Toàn, 1992).

15


Trầm tích sông - hồ - đầm lầy (albQ23 tb1): Có diện phân bố nhỏ hẹp, rải rác,
đây thực chất là các ao, hồ trũng sót hay các lòng sông cổ hình móng ngựa dang bị
đầm lầy hóa. Trầm tích kiểu nguồn gốc này đƣợc thành tạo chủ yếu do quá trình đổi
dòng của Sông Hồng, do hoạt động đắp đê ven sông dẫn tới sông, rạch trong đê ứ
nƣớc bị đầm lầy hóa dần. Thành phần chính của trầm tích này là sét, bột sét, bột cát
màu xám, xám tro, xám đen lẫn vật chất hữu cơ, tàn tích thực vật, đôi nơi gặp di
tích ốc xoắn hiện đại.
Phân hệ tầng trên (aQ23tb2): Đây là trầm tích sông tƣớng bãi bồi ven lòng
phân bố ở ngoài đê các sông, trầm tích này ở các sông suối nhánh có thành phần
cuội, sỏi, sạn, cát lẫn bột sét màu nâu, vàng xám đôi chỗ trong cát có mảnh vỏ trai,
vỏ hến nƣớc ngọt.
1.6.2. Đặc điểm tân kiến tạo
Toàn tỉnh Thái Bình thuộc vùng đồng bằng thấp nằm trong vùng sụt võng Hà
Nội. Mặc dù đồng bằng đƣợc thiết lập trên móng uốn nếp với nền đất đá kết tinh
nhƣng bị sụt lún vào cuối đại Cổ sinh. Các chuyển động lún sụt mạnh nhất vào
Mioxen, đƣợc lấp đầy các trầm tích dầy 40-60m với thành phần bột, sét, sét bột
thuộc tƣớng bãi bồi sông hoặc hỗn hợp sông biển, hình thành trong điều kiện sóng
yếu và dƣ thừa vật liệu hạt mịn.
Hoạt động lún sụt diễn ra cách đây hàng 4-5 nghìn năm với biên độ 4 - 4,5m,
khiến cho vùng đồng bằng Thái Bình có độ cao thấp, thấp hơn 3m đều bị ngập trong
nƣớc biển, tạo nên một trầm tích mới (thaibinh.gov.vn).
Về mặt kiến tạo khu vực Hải Phòng thuộc vùng chuyển tiếp nằm trong phạm
vi châu thổ Sông Hồng (Trần Đức Thạnh, 1999). Kiến tạo của thành phố Hải Phòng
và khu vực nghiên cứu là nơi chuyển tiếp giữa đới Duyên Hải và đới võng Kainozoi
và đã trải qua nhiều pha kiến tạo kế tiếp nhau, nhất là pha tân kiến tạo liên quan đến

chuyển động trƣợt bằng quy mô lớn của hệ thống đứt gãy Sông Hồng. Đới có cơ
chế sụt lún mạnh trong Pliocen - Đệ Tứ, đới sụt Hải Phòng có diện tích khá lớn gồm

16


vùng cửa sông Hối đến sông Văn Úc và sông Thái Bình và có bề mặt móng chìm
dần về phía đứt gãy Sông Lô (Doãn Đình Lâm, 2008). Đới sụt hạ Hải Phòng (hay
vùng cửa sông Bạch Đằng) nằm giữa ba đới nâng thuộc lãnh thổ Hải Phòng và lân
cận (đới nâng Kiến An - Đồ Sơn, đới nâng Bắc Thuỷ Nguyên Quảng Yên và đới
nâng Cát Bà), trong giai đoạn hiện đại, trên đới sụt hạ Hải Phòng lại xuất hiện khu
sụt hạ trung tâm ở vùng cửa sông Bạch Đằng (Nguyễn Quang Hạp, 1967). Các
thành tạo địa chất thuộc khu vực Hải Phòng và các vùng lân cận nói chung, vùng
ven biển khu vực nghiên cứu nói riêng, bị ba hệ thống đứt gãy phá hủy và làm biến
dạng. Đó là các hệ đứt gãy định hƣớng Tây Bắc - Đông Nam (đóng vai trò chính),
Đông Bắc - Tây Nam và á vĩ tuyến.

17


CHƢƠNG 2: CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở tài liệu
Trong khuôn khổ luận văn, học viên đã thu thập mẫu trầm tích trong 2 lỗ
khoan nguyên dạng tại Dƣơng Kinh, Hải Phòng và Đông Phong, huyện Đông Hƣng
tỉnh Thái Bình.
Tọa độ vị trí lỗ khoan tại Dƣơng Kinh, Hải Phòng (LKHP) nhƣ sau: 200 49’
16’’ vĩ độ Bắc; 1060 41’ 54.51’’kinh độ Đông (hình1.1).
Tọa độ lỗ khoan tại xã Đông Phong, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình
(LKDP): 20054’41” vĩ độ Bắc; 106043’24,07” kinh độ Đông (hình 1.1)
Đối với lỗ khoan tại Dƣơng Kinh, Hải Phòng (LKHP) thực hiện phân tích

100 mẫu Diatomeae và 74 mẫu độ hạt trải đều trên 23m lỗ khoan.
Đối với lỗ khoan tại xã Đông Phong, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình thực
hiện phân tích 55 mẫu Diatomeae trải dài trên suốt 18m.
Các công trình công bố trên các tạp chí trong và ngoài nƣớc của nhà khoa
học trong và ngoài nƣớc.
2.2. Nhóm các phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Cách tiếp cận
Một trong những thuộc tính của sinh vật là thích nghi với môi trƣờng. Sinh
vật là hợp phần hữu sinh của mỗi hệ sinh thái, chúng có quan hệ hỗ tƣơng với các
hợp phần vô cơ, tạo nên môi trƣờng sinh thái đặc trƣng cho từng giai đoạn phát
triển của lịch sử Trái Đất. Vì thế, nghiên cứu các dấu hiệu sinh thái của phức hệ
Diatomeae và các nhóm cổ sinh liên quan, kết hợp với kết quả phân tích thành phần
trầm tích góp phần quan trọng trong việc xác định môi trƣờng trầm tích Holocen
vùng nghiên cứu - một trong những nhiệm vụ đặt ra của luận văn.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa nhằm khảo sát đặc điểm địa chất
khu vực và đối tƣợng nghiên cứu. Phƣơng pháp này bao gồm một số công đoạn

18


nhƣ: mô tả, lấy mẫu trầm tích định hƣớng của các mặt cắt chuẩn đại diện cho các
kiểu nguồn gốc, tƣớng đá môi trƣờng trầm tích khác nhau; lấy mẫu vi cổ sinh theo
tiêu chuẩn của từng nhóm hóa thạch; khảo sát địa hình, địa mạo vùng nghiên cứu.
2.2.3. Phương pháp Diatomeae
a. Giới thiệu chung về Diatomeae
Diatomeae (khuê tảo) là 1 loài vi tảo có kích thƣớc từ vài m đến vài trăm
m. Diatomeae là một lớp tảo đơn bào nhân chính thức (eukaryotic) thuộc ngành
tảo Lông roi lệch (Heterokontophyta), Kingdom Protista. Tảo thƣờng có màu từ
vàng đến nâu. Tên gọi Diatomeae xuất nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ - diatomos có

nghĩa là chia đôi.
Vỏ tế bào Diatomeae có thành phần là silic ngậm nƣớc (SiO2.nH2O). Vỏ
mỏng (khoảng 0.08 - 2.25m), có tỷ trọng 2.07. Vỏ của diatoms có cấu trúc nhƣ
một cái hộp gồm hai mảnh vỏ đậy khít nhau. Mảnh vỏ trên to hơn mảnh vỏ dƣới 1 ít
để có thể đậy khít vào nhau. Dựa vào hình dạng và cấu trúc của mảnh vỏ để phân
biệt các loài trong diatomeae (V Jone, 2007 trong A. Elias, 2007).

Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo của Diatomeae (V Jone, 2007 trong A. Elias, 2007).
19


Diatomeae đƣợc chia làm 2 nhóm chính: nhóm tảo trung tâm và nhóm tảo
lông chim. Diatomeae đƣợc phân loại dựa trên đặc điểm của cấu trúc khung vỏ. Nếu
chúng có đối xứng tỏa tia quanh trung tâm vỏ (chủ yếu vỏ hình tròn và hình tam
giác) thì gọi là nhóm trung tâm. Nếu có đối xứng hai bên dọc theo một trục - gọi là
nhóm lông chim, nhóm này chủ yếu có hình elip, hình que, hình tam giác.
Diatomeae sống bằng cách quang hợp do cần ánh sáng để quang hợp nên
vùng sống của chúng giới hạn ở lớp nƣớc không sâu hơn 100m. Diatomeae có thể
sống trôi nổi và bám đáy ở cả môi trƣờng nƣớc mặn, lợ và ngọt nơi có ánh sáng và
độ ẩm (Donald R. Prothero, 2004; Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015).
Hiện nay đã phát hiện đƣợc hơn 600 giống Diatomeae đang sống và đã hóa
thạch, trong đó 70% sống trong môi trƣờng biển, 17% trong nƣớc ngọt và 13 % có
thể sống trong cả hai môi trƣờng biển và nƣớc ngọt (Donald R. Prothero, 2004;
Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015).
Diatomeae là nhóm sinh vật quan trọng, do phong phú và tiến hóa nhanh
chóng nên chúng đƣợc sử dụng rộng rãi trong sinh địa tầng, đặc biệt trong trầm tích
biển giàu silic (Donald R. Prothero, 2004; Nguyễn Thị Thu Cúc, 2015). Chúng là
nhóm nhạy cảm cao với môi trƣờng, vì thế chúng còn đƣợc coi nhƣ một nhóm chỉ
thị cho cổ khí hậu và cổ địa lý nói chung. Sự tập trung đông đảo của Diatomeae
chứng tỏ môi trƣờng giàu chất dinh dƣỡng, nhiều ôxy silic, nitơ, và phosphor. Phần

lớn Diatomeae thích ứng với nhiệt độ nhất định của nƣớc nên chúng có thể sử dụng
để xác định điều kiện cổ nhiệt độ. Hóa thạch Diatomeae còn đƣợc sử dụng nhƣ một
nhân tố chỉ thị cho độ muối, để dự đoán giai đoạn băng hà/gian băng của thời kỳ
băng hà và để dựng lại hình ảnh lịch sử của dòng biển. Trong nghiên cứu về đầm
hồ, Diatomeae nƣớc ngọt nhƣ một công cụ để khôi phục lại điều kiện của các hồ cổ,
đặc biệt là độ pH và độ phì nhiêu.
b. Cơ sở của phương pháp
Đặc điểm các nhóm sinh thái của Diatom: Sự khác nhau về tỉ lệ phần trong
giữa các nhóm trong khu vực nghiên cứu phản ánh trung thực về môi trƣờng thành
tạo trầm tích có chứa hóa thạch Diatom.

20


Mật độ hóa thạch Diatomeae trong mẫu trầm tích: Mẫu phân tích giàu
Diatomeae thì sẽ có ý nghĩa hơn những mẫu nghèo diatom. Chúng phản ánh chất
lƣợng môi trƣờng mà Diatomeae sinh sống.
Mức độ chỉ thị môi trƣờng của Diatom: Những loài Diatomeae có số lƣợng
mảnh vỏ nhiều chứng tỏ chúng là những sinh vật tại chỗ, những loài có ít mảnh vỏ
hơn thƣờng là sinh vật ngoại lai, có một số loài Diatomeae đƣợc coi là những loài
chỉ thị môi trƣờng hay có một số loài nƣớc ngọt liên quan đến vật liệu hình thành
trầm tích.
c. Gia công, làm sạch, làm giàu Khuê tảo từ mẫu lấy ngoài thực địa
Các mẫu gia công phải đƣợc mô tả và ghi số mẫu gia công tƣơng ứng với số
mẫu thực tế vào sổ gia công rồi tiến hành các bƣớc sau:
Bƣớc 1: loại bỏ vật liệu sét
- Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 40oC, sau đó cho ra ống nghiệm xử lý với H2O2 và
HCl nhằm loại bỏ vật liệu hữu cơ và carbonat sau đó rửa sạch bằng nƣớc cất.
- Cho 1 hoặc 2 thìa cà phê bột pyrophotphat natri (Na4P2O7. 10 H2O) vào
bình trên và đổ nƣớc cất đến đầy bình, khuấy đều.

- Ngâm mẫu trong 24h, chắt bỏ phần lơ lửng (chứa sét) ở trên, nếu mẫu còn
nhiều sét, cho thêm bột pyrophotphat natri, đổ nƣớc tiếp đến đầy bình, khuấy đều.
Thực hiện ngâm, rửa mẫu theo khoảng thời gian giảm dần (24h, 12h, 8h, 4h,
1h,…) đến khi mẫu hết sét (lớp nƣớc phần trên trong).
Tiếp tục rửa mẫu, lấy phần mịn ở trên cho vào hộp nhôm hoặc cốc thủy tinh
và đem sấy khô.
Bƣớc 2: làm giàu mẫu bằng dung dịch nặng
Dung dịch nặng đƣợc dùng để làm giàu Khuê tảo là iotua cadimi và iotua
kali (CdI2 + KI) tỷ trọng 2.5.
Lấy mẫu đã sấy khô, cho dung dịch nặng kể trên vào khuấy đều sau đó quay
li tâm. Mẫu đƣợc quay li tâm trong 20 phút, chắt lấy ra phần trên, đổ qua giấy lọc.
Phần trên là phần chứa Tảo đã đƣợc làm giàu.

21


Bƣớc 3: Lọc và rửa mẫu sau li tâm
Dùng nƣớc cất rửa mẫu lấy từ giấy lọc vào bình nhựa (1 lít). Lọc lấy phần
cặn ở dƣới bình đến khi dung dịch chỉ còn khoảng một ống nghiệm (nƣớc + mẫu).
Quay li tâm mẫu trong ống nghiệm khoảng 10’. Chắt bỏ nƣớc lấy phần dƣới.
Ghi ký hiệu mẫu vào ống nghiệm.
d. Phân tích vi cổ sinh dưới kính hiển vi sinh vật
a. Phân tích Diatomeae trên tiêu bản tạm thời
- Chuẩn bị tiêu bản tạm thời: cho một giọt trầm tích chứa khuê tảo đã đƣợc
làm giàu lên tấm lam (sau gia công) và nhỏ một vài giọt nƣớc cất, trộn đều, phủ
lamen 22 x 22mm.
- Tiến hành phân tích theo thứ tự từng hàng ngang, dọc trên tiêu bản. Trong
quá trình phân tích, cần thống kê các loài đã gặp, tần số gặp mỗi loài và thống kê số
lƣợng mảnh vỏ, thành phần giống loài đƣợc xác định dựa vào các tài liệu của
Trƣơng Ngọc An, 1993; Jouse, 1977; F. E. Round, 1990; Hustedt, F.; và 1 số trang

web …
- Các mẫu Diatomeae đƣợc phân tích, thống kê và tính phần trăm tích lũy
cho từng loài gặp trong mẫu so với tƣơng quan tổng số các mảnh vỏ đối với từng
mẫu. Các kết quả thu đƣợc thì đƣợc xử lý bằng phần mền excel và biểu đồ C2
(Steve Juggins) để vẽ biểu đồ và luận giải kết quả.
2.2.4. Phương pháp cổ sinh thái
Phƣơng pháp cổ sinh thái là phƣơng pháp nghiên cứu mỗi quan hệ giữa sinh
vật cổ và môi trƣờng sống của chúng. Những thay đổi về điều kiện môi trƣờng
(nhiệt độ, độ muối…) dẫn đến sự thay đổi cấu trúc của các quần thể sinh vật. Do đó
nghiên cứu cấu trúc của các tập hợp hóa thạch cho phép làm sáng tỏ các điều kiện
môi trƣờng trong quá khứ địa chất, cụ thể là môi trƣờng thành tạo trầm tích xảy ra
đồng thời với quá trình tồn tại và phát triển của các tập hợp hóa thạch ấy. Nghiên

22