Hà Quang Hải

Biển tiến Flandrian (còn gọi là Biển tiến Sau Băng hà) đã để lại vùng đồng bằng Sông Cửu Long một hệ tầng trầm tích biển dày 15 – 20 m trải khắp đồng bằng; các bậc thềm ven rìa vùng Tri Tôn – Tịnh Biên, các giồng cát biển ở Cai Lậy và các hõm gặm mòn cao 5.0 m trên vách núi đá vôi Kiên Lương. Những di chỉ địa chất, địa mạo này là những minh chứng cho sự kiện biến đổi khí hậu qui mô toàn cầu – đó là sự tan rã băng hà khởi phát từ khoảng 21000 năm trước dẫn đến sự dâng cao mực biển lên hàng trăm mét. Biển tiến cực đại Flandrian trong thời đoạn 5600 – 4200 năm trước với mức cao 5 m so với mực biển hiện nay đã biến phần lớn diện tích đồng bằng Sông Cửu Long thành biển nước, chỉ còn những khối núi nhỏ bé nhô lên như những hòn đảo.

Nhìn lại sự kiện biển tiến Flandrian để thêm một lần nữa thấy rằng con người thật sự nhỏ bé so với thiên nhiên, để từ đó tìm kiến những giải pháp ứng xử với hiện tương được xem là biến đổi khí hậu đang diễn ra một cách hài hòa, không thờ ơ, nhưng cũng không nên la hoảng.

I.Biển tiến Flandrian qui mô toàn cầu

Tên gọi biển tiến Flandrian đã được áp dụng cho sự dâng cao mực nước biển ảnh hưởng đến các vùng ven bờ biển trên qui mô toàn cầu bắt đầu cách ngày nay khoảng 20000-21000 năm trước. Sự dâng cao mực nước biển này liên quan trực tiếp đến sự tan chảy sau Băng hà Cực đại Cuối cùng (LGM-Last Glacial Maximum) bao gồm các băng hà Wisconsin (ở Bắc Mỹ); Wurm (ở alpine)… Tuy nhiên, tỷ lệ tan băng và mực nước biển dâng không ổn định theo thời gian. Mực biển tăng nhanh trong các thời kỳ ấm, tạm dừng hoặc thậm chí giảm trong các thời kỳ lạnh, nhưng xu hướng là tăng lên tới mức hiện tại [11].

Trong thời kỳ LGM, mực nước biển phân bố ở mức -70 đến – 150 m (tùy theo giải thích của từng tác giả) so với mực biển hiện nay. Hầu hết các nhà nghiên cứu đồng ý rằng mực nước biển thấp nhất tương ứng với vị trí gần “điểm gấp khúc” ở rìa ngoài thềm lục địa. Điểm gấp khúc này xảy ra khoảng 100 mét dưới mực nước biển hiện tại ở các thềm lục địa ổn định kiến tạo trên khắp thế giới [11].

Đường cong biểu diễn đợt biển tiến Flandrian (Hình 1) cho thấy mực nước biển thấp hơn hiện nay khoảng 120 m vào LGM. Sự tan rã các lớp phủ băng hà đã làm mực nước biển tăng lên với tốc độ trung bình 1m/thế kỷ, tốc độ lên đến 16 mm/năm trong thời gian khoảng 18000-15000 năm trước; đạt tốc độ đỉnh khoảng 5 m/thế kỷ tại các xung tan chảy (meltwater).

 II.Biển tiến Flandrian trên Sunda Shelf

Loạt bản đồ màu trên cơ sở phân tích không gian Mô hình Độ cao Số (DEM) từ Dữ liệu Độ cao của ETOPO2 Global đã mô tả địa hình Sunda Shelf (thềm lục địa Đông nam Á) bị biển tiến Flandrian nhận chìm từ LGM [7]. Sunda Shelf dần bị nhận chìm khi mực nước biển bắt đầu tăng từ -116 m (so với mức hiện tại) vào khoảng 21 nghìn năm trước (Hình 2, 3) đến mức tối đa + 5 m trên mực biển hiện tại vào Holocen giữa (4200 năm trước) (Hình 2, 4). Như vậy, vào 4200 năm trước, gần như toàn bộ diện tích đồng bằng sông Cửu Long nằm dưới nước biển.

III. Các dấu ấn của biển tiến Flandrian vùng đồng bằng Sông Cửu Long

III.1 Các trầm tích biển

Biển tiến Flandrian có nhiều tên, tùy thuộc vào khu vực và khoảng thời gian nghiên cứu. Tên gọi Flandrian lần đầu tiên được đề xuất vào cuối thế kỷ XIX để chỉ “trầm tích cát Campinian” của vùng Flanders và Campers của Anvers. Dubois (1924) xếp vào giai đoạn Flandrian tất cả các trầm tích biển và lục địa đặc trưng cho sự dịch chuyển bờ biển từ mực biển tối thiểu tương ứng với LGM đến hiện tại [6].

Vùng đồng bằng Sông Cửu Long, đồng bằng Sông Hồng và các đồng bằng thấp ven biển Việt Nam đều ghi nhận sự hiện diện các trầm tích biển hình thành vào giai đoạn biển tiến Flandrian cực đại.

Tại vùng đồng bằng Sông Cửu Long (Tây Nam Bộ), Nguyễn Ngọc Hoa và nnk. đã thiết lập hệ tầng Hậu Giang dày 15 m (lỗ khoan Cần Thơ) gồm các trầm tích bột, sét, cát. Các trầm tích này chứa các hóa thạch biển như: Asterorotalia pulchella, Ammonia annectens, Pseudorotalia schroeteriana, Elphidium crispum. Hệ tầng Hậu Giang có tuổi C¹⁴: 5550 ± 80 năm và 8200 ± 100 năm, được hình thành trong giai đoạn biển tiến Holocen trung [4].

Ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh, các trầm tích hệ tầng Bình Chánh (lỗ khoan Chợ Đệm, Bình Chánh) [3] gồm sét bột, cát sạn phân bố ở độ sâu 5 – 27 m chứa phong phú hóa thạch foraminifera gồm các loài như: Asterorotalia pulchella multispinora, Asterorotalia pulchella, Ammonia japonica, Elphidium crispum.

Chúng tôi đề nghị tên gọi biển tiến Hậu Giang cho vùng Tây Nam Bộ (đồng bằng Sông Cửu Long) và biển tiến Bình Chánh cho vùng Đông Nam Bộ. Biển tiến Hậu Giang và Bình Chánh tương đương với biển tiến toàn cầu Flandrian.

III. 2 Thềm biển rìa tây đồng bằng

Các trầm tích biển tuổi Holocen sớm – giữa chủ yếu là cát, sạn sỏi dày trung bình 1,5 m cấu tạo thành bậc thềm 1 cao 2-4 m, phân bố rộng quanh vùng Tri Tôn – Tịnh Biên. Ở khu vực biên giới Việt Nam – Campuchia qua kênh Vĩnh Tế, bề mặt thềm 1 rộng tới 5 km. Trầm tích thềm 1 được mô tả chi tiết tại thị trấn Hà Tiên [1, 2]. Một nghiên cứu thềm biển vùng Nam Bộ mới đây cho thấy thềm biển vùng Tri Tôn – Tịnh Biên thuộc mức thềm 2, cao 4 – 6 m (phổ biến độ cao 5.0 m) có tuổi Holocen giữa [5].

III.3 Giồng cát biển Cai Lậy

Kết quả phân tích tuổi các giồng cát vùng đồng bằng Sông Cửu Long bằng OSL cho thấy các giồng Cai Lậy có tuổi từ 5600 đến 4600 năm. Tuổi này tương đồng với tuổi C¹⁴ trầm tích bãi triều trong lõi khoan TA (4500-4880 năm). Các trầm tích bãi triều trong lõi khoan GGM cách Cai Lậy khoảng 50 km về phía Tây Bắc (Hình 5A và 5B) có tuổi C¹⁴ là 6370-6720 năm [10].

Những tuổi trên cho thấy ở phần bắc của đồng bằng Sông Cửu Long, đường bờ đã bồi đắp trong thời kỳ nước đứng cao của mực biển Holocene giữa để tạo thành giồng Cai Lậy (Hình 5c) [10].

III.4 Các hõm gặm mòn (notch)

Trên các vách đá vôi vùng Kiên Lương có nhiều mức hõm gặm mòn, là các dấu ấn mực nước biển trong quá khứ. Tại núi Hang Cây Ớt, ba mức hõm gặm mòn song song kéo dài hàng km tạo nên một dạng địa hình lý thú (Hình 6). Do hoạt động khai thác vật liệu, các hõm gặm mòn nay chỉ còn một phần phía tây núi Hang Cây Ớt, ấn tượng nhất là các hõm gặm mòn tại hang Cá Sấu.

Tại hang Cá Sấu,  ba mức hõm gặm mòn được đo đạc, lấy bề mặt đồng bằng cao 0.5 m làm cơ sở. Độ cao và bề rộng các hõm gặm mòn như sau (Hình 7).

Hõm 3 (cao): cao 4.8 m, bề rộng hõm 0.7 m

Hõm 2 (giữa): cao 2.9 m, bề rộng hõm 0.7 m

Hõm 1 (thấp): cao 0.9 m, bề rộng hõm 0.8 m

Tuổi hình thành các hõm gặm mòn tại hang Cá Sấu được so sánh với hõm gặm mòn ở Chùa Hang và tuổi thềm biển các đảo ở Nam Bộ.

Tại Chùa Hang (Hòn Chông), mẫu C¹⁴ vỏ sò (Hình 8) gắn trong hõm cao 2.0 – 3.0 có tuổi 3100 ± 80 năm [1, 2].

Ở Côn Đảo, Phú Quốc và Thổ Chu, nơi một số mẫu C¹⁴ (san hô, vỏ sò) được thu thập và phân tích theo các mức thềm biển [8]:

Thềm cao 5.0 m có tuổi: 5480 ± 82 năm (trung bình 12 mẫu),

Thềm cao 2-4 m có tuổi 3180 ± 100 (trung bình 6 mẫu)

Thềm cao 1.0 m là 1025 ± 45  (trung bình 2 mẫu).

Như vậy có thể xếp:

– Hõm 3 cao 4.8 m tương đương với thềm biển cao 5.0 m (có tuổi trung bình là 5480 năm) và có cùng mức tuổi với giồng cát Cai Lậy (5600 – 4600 năm).

– Hõm 2 cao 2.9 m tương đương với thềm biển cao 2 – 4 m (tuổi trung bình là 3180 năm), mức này có thể cùng tuổi giồng cát Trà Vinh (3570 và 3330 năm), giồng khởi đầu cho giai đoạn biển lùi vào đầu Holocen muộn.

– Hõm 1 cao 0.9 m tương đương với thềm biển cao 1.0 m (1025 năm) có cùng tuổi với các giồng cát phân nhánh ở trung tâm đồng bằng Bến Tre và Trà Vinh (1500 – 1100 năm).

 IV.Kết luận

Biển tiến Flandrian đã để lại đồng bằng Sông Cửu Long những dấu ấn rõ nét bao gồm một hệ tầng trầm tích chứa phong phú các hóa thạch biển, bậc thềm biển ven rìa, giồng cát biển và hõm gặm mòn còn hằn sâu trên vách núi đá vôi ở Kiên Lương. Biển tiến Flandrian cực đại vào khoảng 5600 – 4200 năm cách ngày nay (Holocen giữa) với mực biển cao hơn mực biển hiện tại khoảng 5.0 m đã nhận chìm phần lớn diện tích đồng bằng Sông Cửu Long.

Sự rút lui của biển (biển thoái) đã dần để lộ và mở rộng đồng bằng với sự hình thành các thế hệ giồng cát trẻ hơn về phía biển. Hoạt động biển thoái diễn ra trong suốt Holocen muộn (từ khoảng 3.600 năm đến nay), có những thời đoạn dừng để hình thành giồng cát và các hõm gặm mòn trên vách đá vôi. Như vậy, xét theo qui mô nghìn năm, biển thoái Holocen muộn đã để lộ và mở rộng vùng đồng bằng Sông Cửu Long.

Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Huy Dũng và nnk. 2003, Phân chia địa tầng N – Q và nghiên cứu cấu trúc địa chất đồng bằng Nam Bộ. Lưu trữ Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam.

[2] Trương Công Đượng và nnk. 1998, Đo vẽ Địa chất và tìm kiếm Khoáng sản nhóm tờ Hà Tiên – Phú Quốc tỉ lệ 1:50.000. Lưu trữ Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam.

[3] Hà Quang Hải và nnk. 1987. Báo cáo lập bản đồ Địa chất và tìm kiếm Khoáng sản T.P. Hồ Chí Minh tỉ lệ 1:50.000.

[4] Nguyễn Ngọc Hoa và nnk trong Sách tra cứu các phân vị địa chất Việt Nam. http://idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ban/Anpham/Tracuu_PVDC/Mucluc.htm

[5] Lê Hoài Nam. 2017. Nghiên cứu xói lở bờ biển đảo Phú Quốc trong điều kiện mực nước biển dâng. Luận án tiến sĩ khoa học Môi trường. Lưu trữ thư viện Trường Đại học KHTN. Đại học QG. TP.HCM.

[6] A.S. Goudie. 2004. Encyclopedia of Geomorphology. Routledge.

[7] Edlic Sathiamurthy, Harold K. Voris. 2006. Maps of Holocene Sea Level Transgression and Submerged Lakes on the Sunda Shelf. Chulalongkorn University.

[8] Korotky M., et al. (1995), “Late Pleistocene – Holocene coastal development of islands of Vietnam”, Journal of Southeast Asian Earth Sciences, 11(4), pp. 301-308.

[9] Robert A. Rohde: Changing Sea levels During the Past 25,000. Yearshttps://www.fws.gov/slamm/Changes%20in%20Sea%20Level_expanded%20version_template.pdf

[10] Toru Tamura et al. 2012. Origin  and      evolution         of         interdistributary          delta plains;            insights            from    Mekong           River   Delta. GEOLOGY, April 2.

[11] The Flandrian Transgression. https://3dparks.wr.usgs.gov/nyc/moraines/flandrian.htm