Nghiên cứu sự hình thành và nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt trong trầm tích Đệ tứ phía nam đồng bằng Bắc Bộ

Trong quá trình luận giải sự hình thành thấu kính nước nhạt trong trầm tích Đệ tứ khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ và xác định nguồn bổ cập, các tác giả đã tiến hành tổng hợp và phân tích nhiều yếu tố liên quan: cấu trúc địa chất, lịch sử phát triển địa chất, các hoạt động tân kiến tạo, các yếu tố địa hình, địa mạo, các yếu tố khí hậu thủy văn (kể cả cổ địa lý, khí hậu, thủy văn), các yếu tố ĐCTV trên cơ sở các kết quả khảo sát, đo đạc thực địa, kết hợp với kết quả phân tích các mẫu thí nghiệm, phân tích các đồng vị bền, các tài liệu quan trắc động thái, các cột địa tầng lỗ khoan… và các kết quả nghiên cứu của các công trình nghiên cứu khoa học có liên quan nhằm đảm bảo thông tin khoa học đa chiều được đưa ra trên cơ sở áp dụng nhiều phương pháp truyền thống và hiện đại.

Các nội dung của đề tài “Nghiên cứu sự hình thành và nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt trong trầm tích Đệ tứ phía nam đồng bằng Bắc Bộ” đã được các tác giả thực hiện gồm Cơ quan chủ trì Qũy phát triển khoa học và công nghệ quốc gia cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Văn Lâm theo một trình tự và hệ thống nhất quán, theo chu trình khép kín từ khâu chuẩn bị đến khâu kết thúc, hoàn thành các sản phẩm của để tài với mục tiêu: Xác định và làm sáng tỏ cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ, mối quan hệ của nó với cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn phần ven rìa tây nam khu vực nghiên cứu; Xác định được đặc tính thủy động lực, thủy địa hóa, tuổi nước dưới đất trong trầm tích Đệ tứ và mối quan hệ của nó trong sự hình thành và bổ cập cho thấu kính nước nhạt khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ. Cụ thể là đề tài đã tiến hành tuần tự từ khâu thu thập tài liệu đến khảo sát thực địa, thu thập mẫu, phân tích và xử lý trong phòng, ngoài trời, luận giải số liệu, thiết lập các biểu đồ, đồ thị, công thức tính toán, các bản đồ chuyên môn và xây dựng mô hình, phân tích mối tương quan để giải thích sự hình thành thấu kính nước nhạt trong trầm tích Đệ tứ khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ, xác định tuổi của nước dưới đất, nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhat.

Đề tài đã thu thập, kế thừa nhiều tài liệu từ các công trình nghiên cứu, các dự án sản xuất thực hiện ở đồng bằng Bắc Bộ và khu vực nghiên cứu. Cụ thể là các bản đồ địa chất, địa chất thủy văn toàn vùng đồng bằng Bắc Bộ, tỷ lệ 1/250.000 - 1/100.000; các tài liệu phân vùng cấu trúc địa chất thủy văn thuộc đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước KT.01 - 10; các phương án tìm kiếm thăm dò, đánh giá trữ lượng và điều tra hiện trạng khai thác, xâm nhập mặn; Các cột địa tầng của các lỗ khoan; các kết quả phân tích hóa học nước dưới đất; các tài liệu quan trắc động thái của nước dưới đất; các tài liệu địa vật lý… và các tài liệu liên quan khác. Các tài liệu này đã giúp cho tập thể tác giả thực hiện hiệu quả các nội dung và mục tiêu của đề tài.

Khảo sát thực địa nhằm làm sáng tỏ hơn về đặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất, địa chất thủy văn, nhất là đặc điểm cấu trúc địa chất thủy văn liên quan tới miền cấp và sự thay đổi ranh giới mặn nhạt của thấu kính nước nhạt, tập thể tác giả đã tiến hành 02 đợt khảo sát thực địa; đo đạc bổ sung; lấy các loại mẫu nước phân tích hóa học và phân tích đồng vị; quan trắc động thái nước dưới đất. Các đợt khảo sát này tập trung khu vực phân bố miền bổ cập (phía tây khu vực nghiên cứu) và khu vực phân bố ranh giới thấu kính nước nhạt. Kết quả của các đợt khảo sát này đã góp phần không nhỏ làm sáng tỏ cấu trúc ĐCTV phần rìa tây nam vùng nghiên cứu, giải quyết hiệu quả các mục tiêu của đề tài.

Phương pháp thủy địa hóa/thủy động lực: Đề tài đã tiến hành phân tích quy luật biến đổi loại hình hóa học của nước dưới đất, lập các đồ thị Peiper để xác định nguồn gốc của nước dưới đất; phân tích đồng vị các nguyên tố O18, H2, C14 góp phân làm sáng tỏ và xác định một cách định lượng nguồn gốc, tuổi của nước dưới đất, nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt. Mặt khác, để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố thủy động lực với nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt, Đề tài đã thiết lập các bản đồ đẳng chiều sâu đá móng vùng nghiến cứu; bản đồ thủy đẳng áp cho tầng chứa nước Pleistocen (qp); các đồ thị dao động mực nước của các tầng chứa nước… tài liệu này đã giúp đề tài xác định rõ nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt một cách có tính định lượng và thuyết phục hơn.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

- Đề tài đã làm sáng tỏ cấu trúc địa chất thủy văn khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ và mối quan hệ của nó với cấu trúc địa chất thủy văn phần rìa phía tây và tây bắc thấu kính nước nhạt. Chính kết quả này đã góp phần làm sáng tỏ điều kiện hình thành và nguồn bổ cập cho nước nhạt của thấu kính (xóa tan những quan điểm trước đây cho rằng thấu kính nước nhạt khu vực phía nam đồng bằng Bắc bộ có nguồn gốc chôn vùi, không có nguồn bổ cập). Với những kết quả nghiên cứu của đề tài đã góp phần mở rộng việc áp dụng phương pháp luận để tiếp tục có những nghiên cứu luận giải sự hình thành và nguồn bổ cập nước nhạt phân bố ở khu vực Quỳnh Phụ - Thái Bình, Tiên Lãng - Hải Phòng thuộc đồng bằng Bắc Bộ và khu vực Cà Mau, Bến Tre… ở đồng bằng sông Cửu Long. Mặt khác, với kết quả nghiên cứu này cũng sẽ giúp các nhà khoa học tiếp tục đặt vấn đề nghiên cứu giải quyết các thắc mắc phạm vi thấu kính nước nhạt phát triển đến đâu ngoài thềm lục địa; hàng năm lượng bổ cập là bao nhiêu; diện tích phân bố nguồn bổ cập ở đâu, là bao nhiêu để có các biện pháp bảo vệ và phát triển bền vững nguồn bổ cập này.

- Với những kết quả đạt được về đặc điểm thủy động lực/thủy địa hóa, cũng như tuổi của nước dưới đất của đề tài là những minh chứng định lượng thuyết phục việc làm sáng tỏ nguồn bổ cập cho thấu kính nước nhạt khu vực phía nam đồng bằng Bắc Bộ. Các kết quả này đã góp phần bổ sung và hoàn thiện hệ phương pháp tổ hợp trong nghiên cứu luận giải định lượng nguồn gốc, hướng vận động của nước dưới đất và mối quan hệ của thấu kính nước nhạt với nguồn bổ cập. - Với việc áp dụng các công nghệ, kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu hiện đại trong nghiên cứu này đã góp phần đào tạo, nâng cao trình độ chuyên môn trực tiếp cho các thành viên trong nhóm nghiên cứu, 02 học viên cao học. Bên cạnh dó, các kiến thức thu được còn được sử dụng và biên soạn các tài liệu, giáo trình bài giảng chuyên ngành Địa chất thủy văn phục vụ cho công tác đào tạo ngành Kỹ thuật địa chất của trường đại học Mỏ - Địa chất. - Kết quả của đề tài đã giúp cho tập thể tác giả công bố các phát hiện khoa học mới ra thế giới (thông qua 02 bài báo quốc tế ISI), đồng thời đã góp phần đẩy mạnh và tăng cường hoạt động giao lưu, hợp tác quốc tế đa phương cho Việt Nam, góp phần tạo thương hiệu cho trường đại học Mỏ - Địa chất.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16785/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)