T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ biÓn Số đặc biệt kỷ niệm 55 năm thành lập Viện Tài nguyên và Môi trường biển (1959 - 2014) 3A(T.14) 2014 Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển; Tập 14, Số 3A; 2014: 67-75 DOI: 10.15625/1859-3097/14/3A/5180 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst THAY ĐỔI NGUỒN LƯỢNG VẬT LIỆU TRẦM TÍCH HIỆN ĐẠI HỆ THỐNG SÔNG HỒNG: TIẾP CẬN TỪ NGHIÊN CỨU KHOÁNG VẬT SÉT Bùi Văn Vượng1*, Zhifei Liu2, Trần Đức Thạnh1, Vũ Duy Vĩnh1, Chih-An Huh3, Nguyễn Đắc Vệ1 1 2 Viện Tài nguyên và Môi trường biển-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia Địa chất biển, Đại học Tongji, Thượng Hải, Trung Quốc 3 Viện Các khoa học Trái Đất, Viện Hàn lâm Sinica, Đài Bắc, Đài Loan * E-mail: vuongbv@imer.ac.vn Ngày nhận bài: 5-8-2014 TÓM TẮT: Thay đổi nguồn lượng vật liệu trầm tích hệ thống sông Hồng trong vòng 100 năm qua được nghiên cứu qua các chỉ thị về thành phần, hàm lượng khoáng vật sét, tuổi, tốc độ lắng đọng trầm tích ở phần ngập nước ven châu thổ sông Hồng. Kết quả cho thấy, nguồn lượng vật liệu trầm tích đổ ra phần đất ngập nước châu thổ sông Hồng thay đổi theo 4 khoảng thời gian: Khoảng I (1910-1930), nguồn lượng vật liệu trầm tích tăng nhanh; Khoảng II (1930-1960), nguồn lượng vật liệu trầm tích tăng trung bình; Khoảng III (1960-1990), nguồn lượng vật liệu trầm tích tăng ít và có xu thế giảm Ngược lại, khoảng IV (1990-2011), nguồn lượng vật liệu trầm tích có xu thế giảm Kết quả không chỉ biểu thị thay đổi nguồn lượng trầm tích mà còn thể hiện kết quả tác động của con người trên lưu vực sông Hồng trong vòng 100 năm qua, đặc biệt khoảng 20 năm trở lại đây (năm 1990, đập thủy điện Hòa Bình đi vào hoạt động). Từ khóa: Phần ngập nước châu thổ sông Hồng, nguồn lượng vật liệu trầm tích, khoáng vật sét, tốc độ lắng đọng trầm tích; tuổi trầm tích; nhiễu xạ tia X, phóng xạ phổ γ. MỞ ĐẦU Sông Hồng là con sông lớn thứ 2 ở Việt Nam và thứ 5 ở Đông Á, hàng năm đổ ra biển khoảng 130 × 106 tấn phù sa [1] để hình thành nên châu thổ sông Hồng. Nguồn lượng vật liệu trầm tích của hệ thống sông này đã và đang thay đổi có quan hệ chặt chẽ với những hiện tượng trong vùng như: xói lở bở biển, bồi tụ luồng lạch, biến động môi trường, và các hệ sinh thái đã được thể hiện qua các công trình nghiện cứu [2-10]. Tuy nhiên, vấn đề thay đổi lưu lượng nước, trầm tích ở vùng ven bờ châu thổ (sau các trạm quan trắc) chịu tác động mạnh của quá trình lục địa và biển chưa được quan tâm nghiên cứu sâu, đặc biệt là vấn đề thay đổi nguồn lượng trầm tích từ hệ thống sông Hồng đổ ra biển ảnh hưởng tới quan trình trầm tích và các tác động tới tài nguyên và môi trường. Nghiên cứu này sử dụng cách tiếp cận từ nguồn đến bồn (source-to-sink) đánh giá thay đổi nguồn lượng vật liệu trầm tích đổ ra ven bờ châu thổ góp phần làm rõ bản chất quá trình trầm tích ven bờ châu thổ sông Hồng. TÀI LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 67 Bùi Văn Vượng, Zhifei Liu, … Tài liệu sử dụng cho nghiên cứu này bao gồm tập hợp các mẫu trầm tích tầng mặt, lỗ khoan ven bờ châu thổ sông Hồng (VBCTSH) từ năm 2011 đến năm 2014, do tác giả cùng đồng nghiệp thực hiện với sự trợ giúp của các nhà khoa học Mỹ, Trung Quốc, Đài Loan trong các nhiệm vụ khoa học khác nhau và đề tài Mã số VAST.ĐLT.05/14-15 (hình 1). Nghiên cứu này chủ yếu dựa trên cách tiếp cận S-2-S (source to sink) [11]. Theo cách tiếp cận này, trầm tích trong các bồn chứa đựng các thông tin về nguồn cung cấp có liên quan về môi trường (hiện đại, quá khứ) [12, 13]. Theo đó, nghiên cứu trầm tích ven bờ châu thổ sông Hồng có thể đánh giá được sự thay đổi nguồn lượng trầm tích của nó đổ ra biển theo thời gian xác định. Ngoài áp dụng nghiên cứu điều tra theo Quy phạm điều tra tổng hợp biển (1983) [14] và một số phương pháp nghiên cứu, phân tích sau: Hình 1. (A) Sơ đồ lưu vực sông Hồng, (B) Vị trí các lỗ khoan ven bờ châu thổ sông Hồng [Điểm tròn là hợp tác khảo sát giữa Trường Đại học North Carolina State University, Raleigh, North Carolina, Mỹ và IMER, điểm tam giác là kết quả hợp tác giữa Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa chất biển, đại học Tongji, Trung Quốc với IMER] và khu vực khảo sát đề tài VAST.ĐLT.05/14-15. (C)-Vị trí điểm khảo sát năm 2011 68 Thay đổi nguồn vật liệu trầm tích hiện đại … Nhiễu xạ tia X (XRD-X-ray diffaction): dựa trên nghiên lý nhiễu xạ tia X để xác định cấu trúc tinh thể khoáng vật sét, được thực hiện tại Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về Địa chất biển, Đại học Tongji, Thượng Hải, Trung Quốc [15, 16] (hình 2). Hàm lượng khoáng vật sét được tính toán từ phổ nhiễu xạ tia x tại các mặt tinh thể (001) của khoáng vật ở điều kiện ngậm glycolated, ví dụ: smectite (001) bao gồm cả hỗn hợp illite/smectite tại bước sóng (1517Å), illite tại bước sóng (10Å), kaolinite (001) và chlorite (002) tại bước song 7Å [17], sự cân đối của kaolinite và chlorite được tính dựa trên tỉ lệ 3.57/3.54Å bằng phần mền MacDiff [18]. Với Zp là kết quả quan sát sự xâm nhập theo độ sâu của 137Cs, T0 là thời điểm thu mẫu. Tính tốc độ lắng đọng, tuổi trầm tích theo Pb được tính toán dựa trên mô hình CIC (Constant Initial Concentration: CIC) [22, 23]. 210 t= 1 λ ln( A(0) ) A( x) (2) Trong đó: A(0) là 210Pbdư giữa bề mặt trầm tích và nước, A(x) là lượng 210Pbdư ở độ sâu 210 (x), λ là hằng số phóng xạ của Pb (0.03114y-1), t là thời gian lắng đọng trầm tích (năm). Biểu đồ tam giác biểu diễn phân bố, nguồn gốc các thành phần vật chất ... áp dụng để góp phần xác định nguồn gốc trầm tích VBCTSH (hình 3). Hình 2. Đồ thị đa phổ nhiễu xạ tia x, khoáng vật sét được tiến hành phân tích theo 3 điều kiện khác nhau: (1)-Air-dried-khoáng vật sét ở điều kiện khô tự nhiên; (2)- Glycolated-khoáng vật sét ở điều ngậm ethylene-glycol (3)-Heatedkhoáng vật sét được đốt ở nhiệt độ 4900C [24] Phân tích phóng xạ bằng phổ γ (Analysis of radionuclides γ -spectrometry) 210Pb và 137Cs được phân tích bằng tia phổ gama theo tiêu chuẩn 327 và 375 [19] của cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) [20, 21]. Tốc độ lắng đọng, tuổi trầm tích được xác định theo 137Cs và các mốc hàm lượng cực đại vào khoảng năm 1963 và 1968 [20, 22]. Tuổi trầm tích được tính từ kết quả phân tích 137Cs và lấy năm 1950 là thời gian đầu tiên xuất hiện 137 Cs trên vùng biển [20, 21]. Đối với 137Cs: tốc độ lắng đọng trầm tích được ký hiệu là (SCs-137) và được tính bằng công thức: S Cs −137 = Zp (T0 − 1950) (1) Hình 3. Biểu đồ tam giác biểu diễn nguồn gốc và xu hướng vận chuyển trầm tích đến ven bờ châu thổ sông Hồng (dữ liệu khoáng vật sét trên lưu vực tham khảo từ nguồn khác [15]) KẾT QUẢ Tốc độ lắng đọng, tuổi trầm tích VBCTSH Tốc độ lắng đọng trầm tích VBCTSH Kết quả phân tích tốc độ lắng đọng trầm tích từ 210Pb và 137Cs có giá trị tương đối trùng nhau, sự khác biệt đôi chút về 2 giá trị này đã được thảo luận trong một số nghiên cứu của 69 Bùi Văn Vượng, Zhifei Liu, … [20, 21]. Tốc độ lắng đọng trầm tích tại 4 vị trí (HP04, HP06) và (HP08, HP10) thể hiện giảm dần từ trung tâm ra rìa châu thổ (bảng 1). Bảng 1. Tốc độ lắng đọng trầm tích VBCTSH Lõi trầm tích Độ sâu so với 0m hải đồ (m) Độ sâu lõi trầm tích (cm) Tốc độ lắng đọng trầm tích tính từ 210 Pb (cm/năm) Tốc độ lắng đọng trầm tích tính từ 137 Cs (cm/năm) 1 HP04 10 60 1,03 0,98 2 HP06 20 40 0,63 0,66 3 HP08 22 59 0,82 0,97 4 HP10 11 46 0,69 0,75 TT Tuổi lớp trầm tích VBCTSH theo lõi trầm tích Tuổi trầm tích được tính cho các cột khoan HP04, HP06 trung tâm châu thổ; HP08, HP10 rìa bắc châu thổ và HP16, HP21 thuộc vịnh Hạ Long. Kết quả cho thấy, lớp trầm tích có độ tuổi từ vài chục năm đến trên 100 năm đến theo từng vị trí cột khoan (hình 4). Hình 4. Sơ đồ biểu diễn: tốc độ lắng đọng, tuổi, biến đổi nguồn lượng trầm tích hệ thống sông Hồng trong vòng 100 năm qua Hàm lượng khoáng vật sét trong các lớp trầm tích Hàm lượng khoáng vật sét trong các lớp trầm tích: theo chiều sâu mẫu lõi trầm tích trong vòng 100 qua, hàm lượng kaolinite, chlorite tương đối ổn định, trong khoảng 25% và 17%. Ngược lại, hàm lượng illite, smecitite biến đổi theo không gian và độ sâu lớp trầm tích (bảng 2). 70 Hàm lượng khoáng vật sét tầng mặt: theo không gian, ở phía bắc châu thổ (vịnh Hạ Long) và đới có độ sâu trên 20 m, hàm lượng smectite chiếm ưu thế. Nhưng tại trung tâm vùng cửa sông Hồng, hàm lượng illite chiếm ưu thế trong tập hợp khoáng vật sét. Ngoài ra, illite chiếm ưu thế trong khoáng vật sét ở những vùng có độ sâu chưa đến 20 m nước (bảng 3). Thay đổi nguồn vật liệu trầm tích hiện đại … Bảng 2. Hàm lượng khoáng vật sét trong các lớp trầm tích Illite (%) Smectite (%) Kaolinite (%) Chlorite (%) Lõi trầm tích Thay đổi Trung bình HP04 49-58 56 4-9 5 17-23 18 18-22 20 HP06 44-55 50 6-18 10 17-26 21 16-21 19 HP08 19-33 26 20-41 28 24-38 31 12-19 16 HP10 27-50 41 12-37 18 18-27 22 14-21 18 HP16 20-35 27 26-50 39 18-30 23 10-14 12 HP21 8-22 14 43-71 58 15-25 20 10-13 12 Thay đổi Thay đổi Trung bình Trung bình Thay đổi Trung bình Bảng 3. Hàm lượng khoáng vật sét trong trầm tích tầng mặt Vùng Số mẫu (n) Sm. (%) Ill. (%) Chl. (%) Ka. (%) 8 47 20 9 24 3 29 26 16 29 7 13 42 19 26 1 30 29 16 25 7 1 11 29 47 30 18 18 23 25 1 8 53 17 22 1 29 27 15 30 1 17 42 19 22 Tiểu vùng (I) phía bắc châu thổ sông Hồng (Vịnh Hạ Long) Tiểu vùng (II) sâu trên 20 m tại trung tâm cửa sông (Bạch Đằng, Văn Úc, Thái Bình) Tiểu vùng (III) độ sâu nhỏ hơn 20m tại bắc trung tâm cửa sông phía bắc (Bạch Đằng, Văn Úc, Thái Bình) Tiểu vùng (IV) có độ sâu lớn hơn 20m tại trung tâm châu thổ ngầm (của Trà Lý, Ba Lạt) Tiểu vùng (V) sâu chưa đến 20m tại của Trà Lý, Ba Lạt Tiểu vùng (VI) sâu trên 20m, trung tâm cửa Ba Lạt Tiểu vùng (VII) sâu chưa đến 20m tại vùng trung tâm phía nam châu thổ (cửa Đáy) Tiểu vùng (VIII) sâu trên 20m tại phía nam châu thổ sông Hồng Tiểu vùng (IX) độ sâu chưa đến 20m, tại phía nam châu thổ sông Hồng THẢO LUẬN Nguồn gốc, cơ chế vận chuyển trầm tích VBCTSH Những ứng dụng của khoáng vật sét xác định nguồn gốc, cơ chế vận chuyển trầm tích biển đã được đề cập trong nhiều nghiên cứu [25]. Hình 5. Dòng chảy dư trong Vịnh Bắc Bộ mùa khô (tháng 2) và mùa mưa (tháng 8) [24] 71 Bùi Văn Vượng, Zhifei Liu, … Theo kết quả nghiên cứu, hàm lượng illite ven bờ châu thổ sông Hồng, phù hợp với nghiên cứu trước đây cho rằng hàm lượng khoáng vật sét trên lưu vực sông Hồng illite (31 - 37%) chiếm ưu thế, đến kaolinite (17 - 38%) và chlorite (6 - 29%), thấp nhất là smectite (1 14%) trung bình là 6% [15]. Hàm lượng illite lại giảm xuống khi ra đến đến độ sâu trên 20 30 m nước và phía Bắc (vịnh Hạ Long). Ngược lại hàm lượng smectite tăng dần về phía Bắc (vịnh Hạ Long) và ra ngoài độ sâu 20 - 30 m ven bờ châu thổ. Cũng theo kết quả nghiên cứu, tại phía bắc châu thổ - vịnh Hạ Long và ngoài độ sâu 20 - 30 m nước ven bờ châu thổ sông Hồng thì hàm lượng smectite lại có hàm lương cao. Phân bố và tập hợp khoáng vật sét trong các bồn trầm tích phản ánh nguồn cung cấp [26]. Với kết quả phân bố hàm lượng các khoáng vật sét như trên có thể thấy rằng, ở ven bờ châu thổ sông Hồng, illite, cholorite và kaonilite chủ yếu từ lưu vực sông Hồng và vận chuyển theo dòng chảy sông. Ngược lại, smectite chủ yếu nhận được từ phía bắc (vịnh Hạ Long, hoặc Bắc vịnh Bắc Bộ) (hình 3) và được vận chuyển về phía Nam quanh năm theo dòng chảy xuống phía Nam [24] (hình 5). Sự thay đổi nguồn lượng trầm tích từ hệ thống sông Hồng trong vòng 100 năm qua Kết hợp tuổi trầm tích với hàm lượng iliite, semectite và tỉ lệ smectite/(illite+chlorite) được dùng làm chỉ thị cho biến đổi nguồn lượng trầm tích. Trong vòng 100 năm qua, trên cơ sở hàm lượng iliite, semectite và tỉ lệ smectite/(illite+chlorite) biến đổi, có thể thấy 4 khoảng thời gian phân biệt về biến đổi nguồn lượng trầm tích: Khoảng I (1910 - 1930; 20 năm), hàm lượng illite tăng nhanh, ngược lại hàm lượng smectite content và tỉ lệ smectite/(illite+chlorite) giảm nhanh, biểu thị sự tăng nhanh của nguồn lượng trầm tích. Khoảng II (1930-1960; 30 năm) hàm lượng illite tăng trung bình, hàm lượng smectite và tỷ lệ smectite/(illite+chlorite) giảm trung bình, biểu hiện nguồn lượng trầm tích tăng trung bình nhưng nhỏ hơn khoảng I. Khoảng III (1960-1990; 30 năm), hàm lượng illite tăng rất chậm, và có xu thế giảm, còn hàm lượng smectite và tỉ lệ smectite/(illite+chlorite) giảm nhẹ và có xu thế tăng. Kết quả biểu thị nguồn lượng trầm tích tăng nhẹ ở gian đoạn đầu sau đó giảm xuống. Khoảng IV (1990-2011 khoảng 20 năm) hàm lượng illite giảm, hàm lượng smectite và tỉ số smectite/(illite+chlorite) có xu thế tăng cho thấy nguồn lượng trầm tích sông Hồng. Theo các số quan trắc và nghiên cứu trước đây, bắt đầu từ những năm 1950s, 1960s đến nay (tương ứng với khoảng thời gian III và IV của nghiên cứu này) cho thấy, lượng trầm tích của hệ thống sông Hồng đề giảm đi và giao động từ giá trị 52 đến 160 triệu tấn/năm (bảng 4). Hầu hết các kết quả đều cho rằng hàm lượng trầm tích đã giảm từ năm 1989 khi mà đập Hòa Bình đi vào hoạt động [2, 4]. Bảng 4 Lượng trầm tích (triệu tấn /năm) vận chuyển bởi hệ thống sông Tác giả Tổng lượng trầm tích, triệu tấn Lisitzin, 1972; Holman, 1968; Milliman and Meade, 1983; Milliman and Syvitski, 1992 [28-30] 130 Nguyễn Viết Phổ và nnk., 2003 [6] Meybeck et al., 1989; [31] Ludwig et al., 1996 [32] Vinh V D, et al., 2009 [10] 114 73 160 166 109.0 52.5 Tuy nhiên, nghiên cứu, quan trắc nguồn lượng trầm tích của hệ thống sông Hồng (HTSH) trước những năm 1950s, 1960s rất hạn chế. Kết 72 Ghi chú Trước khi có đập Hoà Bình Thời gian 1958-1985 Thời gian 1986-1997 Trước khi có đập Hoà Bình Trước khi có đập Hoà Bình Trước khi có đập Hoà Bình Sau khi có đập Hòa Bình (1989-2003) quả nghiên cứu này cho phép đưa ra đánh giá về thay đổi nguồn lượng trầm tích trong khoảng thời gian từ năm 1960 trở về năm 1910 của HTSH. Thay đổi nguồn vật liệu trầm tích hiện đại … Kết quả nghiên cứu cho thấy nguồn lượng vật liệu trầm tích từ hệ thống sông Hồng đều giảm theo thời gian khác trùng khớp với các kết quả nghiên cứu khác, đặc biệt là trong khoảng những năm 1950s, 1960s trở lại đây và tác động của đập thủy điện Hòa Bình. Trong khoảng thời gian từ năm 1960 trở về trước (đến năm 1910) với kết quả nghiên cứu trên có thể thấy: Từ 1910-1930 vật liệu trầm tích chuyển ra nhiều nhất trong khoảng 100 năm qua, ít chịu tác động của các hoạt động nhân sinh. Từ 1930 - 1960, nguồn vật liệu trầm tích của hệ thống sông Hồng bắt đầu giảm, có thể do tác động của con người trên lưu vực tăng lên (ví dụ, năm 1936, người Pháp đào sông Mới, đã chuyển phần lớn trầm tích từ sông Thái Bình sang sông Văn Úc - châu thổ hóa vùng của sông Văn Úc) ... Tổng hợp các kết quả nghiên cứu có thể phác họa nên sự biến đổi nguồn lượng trầm tích của hệ thống sông Hồng trên hình 4. KẾT LUẬN Các kết quả nghiên cứu về tuổi trầm tích và phân bố, hàm lượng các khoáng vật illite, smectite và tỉ số smectite/(illite+chlorite) cho thấy sự thay đổi nguồn lượng lượng trầm tích trong vòng 100 năm qua như sau: từ năm 19101930, nguồn lượng trầm tích tăng nhanh; từ năm 1930-1960, nguồn lượng trầm tích tăng trung bình; từ năm 1960-1990, nguồn lượng trầm tích tăng ít và có xu thế giảm; và từ 19902011, nguồn lượng trầm tích có xu thế giảm đi ngược lại so với 3 khoảng thời gian trước. Các kết quả nghiên cứu khá phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây trong các giai đoạn 1950 đến những năm 2000. Kết quả nghiên góp phần cung cấp thêm dữ liệu về biến đổi nguồn lượng trầm tích của hệ thống sông Hồng trong vòng 100 năm qua, nhất là trước những năm 1950s, 1960s khi mà số liệu quan trắc còn hạn chế. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn cần tiếp tục ở mức độ sâu hơn, chi tết hơn với cách tiếp cận, phương pháp, kỹ thuật hiện đại để đạt được kết quả tốt hơn góp phần làm sáng tỏ sự thay đổi nguồn lượng vật liệu trầm tích của hệ thống sông Hồng trong thời gian 100 năm. Lời cảm ơn: Nhóm tác giả trân trọng cảm ơn PGS. TS. Paul Liu, Trường Đại học North Carolina State University, Raleigh, North Carolina, United State of American; GS. ChenFeng You, Phòng thí nghiệm Địa hóa phóng xạ, Trung tâm nghiên cứu hệ thống động lực Trái đất, Đại hoc quốc gia Cheng Kung, Taiwan; TS. Hoàng Văn Long, Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội đã cùng thảo luận về đồng vị phóng xạ, tuổi, tốc độ lắng đọng trầm tích. Nghiên cứu này là một phần kết quả đề tài Hỗ trợ cán bộ khoa học trẻ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu sự thay đổi nguồn lượng vật liệu trầm tích từ hệ thống sông Hồng và tác động của chúng đối với khu vực ven bờ châu thổ sông Hồng trong vòng 100 năm qua”. Mã số VAST.ĐLT.05/14-15. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Milliman, J. D., & Farnsworth, K. L., 2011. River discharge to the coastal ocean: a global synthesis. Cambridge University Press. 384 p. 2. Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Đăc Vệ, 2011. Tác động của hồ chứa thượng nguồn đến bồi tụ và xói lở các vùng cửa sông ven bờ Bắc Bộ. Hội nghị Khoa học và Công nghệ biển toàn quốc lần thứ V. Nxb. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội. 3. Duc, D. M., Nhuan, M. T., Ngoi, C. V., Nghi, T., Tien, D. M., Van Weering, T. C., & Van Den Bergh, G. D., 2007. Sediment distribution and transport at the nearshore zone of the Red River delta, Northern Vietnam. Journal of Asian Earth Sciences, 29(4): 558-565. 4. Wang, H., Saito, Y., Zhang, Y., Bi, N., Sun, X., & Yang, Z., 2011. Recent changes of sediment flux to the western Pacific Ocean from major rivers in East and Southeast Asia. Earth-Science Reviews, 108(1): 80100. 5. Dang, T. H., Coynel, A., Orange, D., Blanc, G., Etcheber, H., & Le, L. A., 2010. Longterm monitoring (1960-2008) of the riversediment transport in the Red River Watershed (Vietnam): temporal variability and dam-reservoir impact. Science of the total environment, 408(20): 4654-4664. 73 Bùi Văn Vượng, Zhifei Liu, … 6. Nguyễn Viết Phổ, và nnk, 2003. Tài nguyên nước Việt Nam. Viện Khí tượng Thủy văn. Nxb. Nông nghiệp. 7. Thanh, T. D., Lan, T. D., & Huy, D. V., 1997. Natural and Human Impact on the coastal development of the Red River Delta. In Proc. LOICZ Open Science Meeting, Hanoi. p. 224-229. 8. Thanh, T. D., Saito, Y., Dinh, V. H., Nguyen, H. C., Do, D. C., 2005. Coastal erosion in Red River Delta: current status and response. In Z.Y. Chen, Y. Saito, S.L. Goodbred, Jr. eds., Mega-Deltas of Asia: Geological evolution and human impact, China Ocean Press, Beijing, p. 98-106. 9. Trần Đức Thạnh, Vũ Duy Vĩnh, Yoshiki Saito, Đỗ Đình Chiến, Trần Anh Tú, 2008. Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của đập Hòa Bình đến môi trường trầm tích ven bờ châu thổ sông Hồng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 8(3): 1-17. 10. Vu Duy Vinh, Tran Duc Thanh, Do Trong Binh, Yoshiki Saito, 2009. Coastal accretion and erosion in the Red River Delta and the influence of monsoon. Journal of Marine Science and Technology, 9(1 Supplement): 108-124. 11. Philip, A. Allen, 2008. From landscapes into geological history. Nature. Vol 451.17 January 2008. doi:10.1038/nature06586 12. Gibbs, R. J., 1977. Clay mineral segregation in the marine environment. J. Sediment. Petrol. 47, 237-243. 13. Médard Thiry, 2000. Palaeoclimatic interpretation of clay minerals in marine deposits: an outlook from the continental origin. Earth-Science Reviews, 49, 201-22. 14. Quy phạm điều tra tổng hợp biển, 1983. Ủy Ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước xét duyệt và ban hành theo Quyết định ban hành số 292 QĐ ngày 21-10-1981. 131 tr. 15. Liu, Z., Colin, C., Huang, W., Le, K. P., Tong, S., Chen, Z., & Trentesaux, A., 2007. Climatic and tectonic controls on weathering in south China and Indochina Peninsula: Clay mineralogical and geochemical investigations from the Pearl, 74 Red, and Mekong drainage basins. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 8(5), doi: 10.1029/2006GC001490. 16. Liu, Z., Colin, C., Li, X., Zhao, Y., Tuo, S., Chen, Z., ... & Huang, K. F., 2010. Clay mineral distribution in surface sediments of the northeastern South China Sea and surrounding fluvial drainage basins: Source and transport. Marine Geology, 277(1): 4860. 17. Holtzapffel T., Les Minéraux Argileux, 1985. Préparation, Analyse Diffractométrique et Determination. Soc Géol Nord Publ 12, 1985; 1-136. 18. Petschick R 2000. MacDiff 4.2.2. Available: http://servermac.geologie.unfrankfurt. de/Rainer.html, 2000 19. Strachnov, V., Larosa, J., Dekner, R., Zeisler, R., Fajgelj, A., 1996. Report on the Intercomparison run IAEA-375: radionuclides in soil. IAEA/AL/075, IAEA, Vienna, Austria. 20. Huh, C. A., Chen, W., Hsu, F. H., Su, C. C., Chiu, J. K., Lin, S., ... & Huang, B. J., 2011. Modern (< 100 years) sedimentation in the Taiwan Strait: rates and source-tosink pathways elucidated from radionuclides and particle size distribution. Continental Shelf Research, 31(1): 47-63. 21. Huh, C. A., Lin, H. L., Lin, S., & Huang, Y. W., 2009. Modern accumulation rates and a budget of sediment off the Gaoping (Kaoping) River, SW Taiwan: A tidal and flood dominated depositional environment around a submarine canyon. Journal of Marine Systems, 76(4): 405-416. 22. Goldberg, E. D., 1963. Geochronology with lead-210. In Radioactive Dating [M]. p. 121-131. IAEA, Vienna. 23. Appleby, P. G., & Oldfield, F., 1978. The calculation of lead-210 dates assuming a constant rate of supply of unsupported 210Pb to the sediment. Catena, 5(1): 1-8. 24. Bui Van Vuong, 2013. Modern Sedimentation at the Nearshore Zone of Red River Delta (Vietnam): Source, Thay đổi nguồn vật liệu trầm tích hiện đại … Transport and Accumulation Rate. Mcs Thesis, 89 p. Tongji University, Shanghai, China. 25. Gingele, F.X., Müller, P.M., Schneider, R.R., 1998. Orbital forcing of freshwater input in the Zaire Fan area-clay mineral evidence from the last 200 kyr. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 138, 17-26. 26. Chen, P. Y., 1978. Minerals in bottom sediments of the South China Sea. Geological Society of America Bulletin, 89(2): 211-222. 27. Vietnam National Atlas, 1996. 28. Milliman, J. D., & Syvitski, J. P., 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: the importance of small mountainous rivers. The Journal of Geology, 100, 525-544. 29. Lisitzin, A.P, 1972. Sedimentation in the world ocean: Soc. Econ. Paleont. Mineral. Spec. Pub. 17, 218 p. 30. Holeman, J. N., 1968. Sediment yield of major rivers of the world. Water Resources Research, 4, 737-747. 31. Meybeck, M., Chapman , D and Helmer, R, 1989. Global freshwater quality: a first assessment. Cambridge, MA, WHO/United Nations Environment Programme Basil. Blackwell, Inc. 32. Lugwig, W., Probst, J. L., and Kempe, S., 1996. Predicting the ocenanic input of organic carbon by continental erosion. Global Biogeochemical Cycles, 10(1): 23-41. VARIATION IN RECENT SEDIMENTARY DISCHARGE OF RED RIVER SYSTEM: APPROACH TO STUDYING CLAY MINERAL Bui Van Vuong1, Zhifei Liu2, Tran Duc Thanh1, Vu Duy Vinh1, Chih-An Huh3, Nguyen Dac Ve1 1 2 Institute of Marine Environment and Resources-VAST State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai, China 3 Institute of Earth Sciences, Academia Sinica, Taipei, Taiwan ABSTRACT: Variation in recent sedimentary discharge of Red River System were analyzed by some indicators such as composition of clay mineral, clay mineral contents, datings and sedimentation rate in sub-aqueous area of Red River Delta (RRD). Results indicated that recent sediment discharge of Red River System into sub-aqueous area has varied during the past 100 years, and discharge of Red River System could be divided into four intervals: Interval I (1910-1930), it increased rapidly; Interval II (1930-1960), it increased moderately; Interval III (1960-1990), it rarely increased and had a trend of decrease; Reversely, interval IV (1990 until now), it has been decreasing. Results not only indicate the variations in sediment discharge of the Red River but also Imply the impacts of human activities on the Red River basin in the past 100 years, especially in the last 20 years (since 1990, Hoa Binh reservoir has operated). Keywords: Sub-aqueous area of Red River Delta, sediment discharge, sedimentation rates, sedimentary datings, clay mineralogy, X- ray diffraction, radionuclides γ –spectrometry. 75 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BIỂN Tập 14, Số 3A - 9-2014 MỤC LỤC Lời nói đầu Biến động địa hình sườn bờ ngầm khu vực cửa sông Văn Úc - Thái Bình từ năm 1930 đến năm 2003 Nguyễn Đình Khang 1 Hiện trạng biến động địa hình bãi biển Trà Cổ, Quan Lạn và Bãi Tiên theo mùa Nguyễn Đắc Vệ, Đỗ Thị Thu Hương, Bùi Văn Vượng 12 Phân kiểu biến đổi địa hình và các hệ sinh thái vùng ven biển Quảng Ninh phục vụ khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường Nguyễn Văn Thảo, Đặng Văn Bào 23 Mô phỏng đặc điểm biến động địa hình vùng cửa sông ven bờ sông Mê Kông Vũ Duy Vĩnh, Trần Đình Lân, Trần Anh Tú, Nguyễn Thị Kim Anh 30 Sức ép của sự phát triển kinh tế - xã hội đến môi trường tại khu vực cửa sông Bạch Đằng Lưu Văn Diệu, Nguyễn Thị Phương Hoa 42 Phân bố kim loại nặng trong một số mô mềm của cá Đối Mugil sp. vùng cửa sông Bạch Đằng Lê Quang Dũng, Hà Thị Bình 51 Đặc điểm các yếu tố khí tượng hải văn cơ bản vùng biển đảo Bạch Long Vỹ Nguyễn Minh Hải, Trần Anh Tú 58 Thay đổi nguồn lượng vật liệu trầm tích hiện đại hệ thống sông Hồng: tiếp cận từ nghiên cứu khoáng vật sét Bùi Văn Vượng, Zhifei Liu, Trần Đức Thạnh, Vũ Duy Vĩnh, Chih-An Huh, Nguyễn Đắc Vệ 67 Hiện trạng chất lượng môi trường nước vùng ven bờ từ Quảng Ninh đến Quảng Bình năm 2013 Dương Thanh Nghị, Đỗ Công Thung 76 Đánh giá sức tải môi trường khu vực đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế Cao Thị Thu Trang, Phạm Hải An, Trịnh Thành, Trần Đức Thạnh, Trần Anh Tú, Lê Đức Cường 82 Đánh giá mức độ tổn thương môi trường vùng bờ biển Thừa Thiên - Huế Trần Đình Lân, Đỗ Thị Thu Hương, Nguyễn Đắc Vệ 89 Nguy cơ tích tụ hydrocacbon đa vòng thơm (PAHs) trong một số sinh vật biển vùng ven bờ Hải Phòng - Quảng Ninh Phạm Thị Kha 97 Đa dạng sinh học động vật đáy vùng ven các đảo chính ở biển Việt Nam Đỗ Công Thung, Lê Thị Thúy, Đỗ Văn Khương 103 Đa dạng sinh học thực vật phù du ở vùng ven bờ vịnh Hạ Long - Bái Tử Long, Quảng Ninh Chu Văn Thuộc, Nguyễn Thị Minh Huyền, Đinh Văn Nhân, Dương Thanh Nghị, Xavier Mari 113 Đa dạng di truyền quần xã vi khuẩn trong lớp màng bề mặt biển (marine surface microlayer) khu vực Hạ Long, Việt Nam Phạm Thế Thư, Chu Văn Thuộc, Xavier Mari 125 Quần xã động vật phù du ven đảo Cồn Cỏ Nguyễn Thị Thu, Đinh Văn Nhân, Vũ Mạnh Hùng 135 Đa dạng sinh học khu hệ cá đầm Nại, tỉnh Ninh Thuận Nguyễn Văn Quân, Nguyễn Thị Hương Liên, Đào Minh Đông 143 Một số đặc điểm sinh học của chủng vi khuẩn ôxy hóa ammonium phân lập từ vùng ven biển Hải Phòng Lê Thanh Huyền, Đào Thị Ánh Tuyết, Đỗ Mạnh Hào 152 Biến động quần xã vi sinh vật trên san hô bị bệnh dải trắng (white flague) ở vùng ven đảo Cát Bà - Long Châu, Hải Phòng Phạm Thế Thư 159 Hàm lượng và sức đông của agar trong rong câu Cước (Gracilaria bailinae Zhang et Xia) trồng thử nghiệm tại Hải Phòng Đàm Đức Tiến 170 Kết quả lưu giữ rong câu Cước (Gracilaria bailinae Zhang et Xia) qua vụ đông tại Hải Phòng Đàm Đức Tiến 176 Biến động mật độ vi khuẩn ở vùng ven biển vịnh Hạ Long - Bái Tử Long, tỉnh Quảng Ninh Chu Văn Thuộc, Nguyễn Thị Minh Huyền, Phạm Thế Thư, Sophie Marro, Markus Weinbauer, Xavier Mari 183 Tìm hiểu bước đầu về khả năng hấp thụ carbon và một số muối dinh dưỡng của rong Mơ (Sargassum sp.) tại vùng ven đảo Bạch Long Vỹ Lê Quang Dũng, Nguyễn Thị Minh Huyền, Phạm Văn Chiến, Dương Thanh Nghị, Trần Đình Lân 196 Áp dụng phương pháp Triad trong đánh giá rủi ro sinh thái với rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ, Hải Phòng Nguyễn Thị Thu Hà, Trần Đình Lân 203 Nhận dạng các nhóm giá trị hàng hóa và dịch vụ được cung cấp từ các hệ sinh thái biển Bạch Long Vỹ, Hải Phòng Nguyễn Thị Minh Huyền, Trần Đình Lân, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Thị Thu, Lê Quang Dũng, Bùi Đức Quang 212 Hiện trạng cỏ biển khu vực ven bờ Tây vịnh Bắc Bộ Cao Văn Lương, Đàm Đức Tiến, Đỗ Công Thung 223 Dẫn liệu mới về thành phần loài và tiềm năng dược liệu san hô mềm (bộ: Alcyonacea) ở đảo Cồn Cỏ, Quảng Trị Đậu Văn Thảo 230 Hiện trạng thành phần, mật độ phân bố trứng cá, cá bột nhóm cá rạn san hô khu bảo tồn biển Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang Đặng Đỗ Hùng Việt, Nguyễn Văn Quân, Nguyễn Đức Thế, Phạm Văn Chiến 238 Đặc điểm thành phần loài và phân bố của trùng Lông bơi (bộ Tintinnida) ở vịnh Hạ Long Đinh Văn Nhân, Chu Văn Thuộc, Nguyễn Xuân Quýnh, Xavier Mari 244 Ảnh hưởng của độ muối đến sinh trưởng và tỷ lệ sống của Ngán (Eamesiella corrugata) các giai đoạn từ veliger đến spat Nguyễn Xuân Thành, Phạm Đăng Tuấn 254 Ứng dụng mô hình thực nghiệm đánh giá khả năng tích lũy thủy ngân của nghêu Meretrix lyrata tại cửa sông Bạch Đằng, Hải Phòng Lê Xuân Sinh 261 Danh sách thành phần loài họ cá Đối (Mugilidae) phân bố trong hệ đầm phá ven biển miền Trung Nguyễn Thị Hương Liên, Nguyễn Văn Quân, Jean-Dominique Durand 268 Một số đặc điểm sinh học cơ bản của loài Vích (Chelonia mydas) tại Côn Đảo, Việt Nam Chu Thế Cường 274 Khu bảo tồn biển Quốc gia Bạch Long Vỹ - tiềm năng và giải pháp phát huy giá trị Trần Đức Thạnh, Nguyễn Văn Quân, Trần Đình Lân, Nguyễn Thị Minh Huyền, Đinh Văn Huy 281 Mô phỏng lan truyền chất hữu cơ COD ven đảo Bạch Long Vỹ bằng mô hình toán Phạm Hải An, Trần Anh Tú, Vũ Duy Vĩnh 292 Lập bản đồ phân vùng mức độ tổn thương môi trường vùng bờ biển Thừa Thiên - Huế do ngập lụt Đỗ Thị Thu Hương, Trần Đình Lân 302 Ứng dụng công nghệ WEBGIS trong xây dựng và quản trị cơ sở dữ liệu tài nguyên và môi trường biển tỉnh Thanh Hóa Bùi Mạnh Tường 309 Mô hình toán nghiên cứu vùng đục cực đại ven bờ sông Mê Kông Vũ Duy Vĩnh, Trần Đình Lân, Trần Anh Tú, Nguyễn Thị Kim Anh 317 JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol. 14, No. 3A - September 2014 CONTENTS Foreword The terrain fluctuations underwater of Van Uc - Thai Binh estuaries from 1930 to 2003 Nguyen Dinh Khang 1 Status of seasonal changes in beach topography in Tra Co, Quan Lan and Bai Tien Nguyen Dac Ve, Do Thi Thu Huong, Bui Van Vuong 12 Zoning topography and ecosystem change in the coastal area of Quang Ninh province to serve resources exploitation and environmental protection Nguyen Van Thao, Dang Van Bao 23 Simulation of characteristic of morphological change in the Me Kong estuary-coastal area Vu Duy Vinh, Tran Dinh Lan, Tran Anh Tu, Nguyen Thi Kim Anh 30 The pressures of socio-economic development activities on the environment of Bach Dang estuary area Luu Van Dieu, Nguyen Thi Phuong Hoa 42 Distribution of heavy metals in soft tissues of the mullet Mugil sp. from Bach Dang estuary Le Quang Dung, Ha Thi Binh 51 Characteristics of meteorological and hydrological factors of Bach Long Vy island through each period Nguyen Minh Hai,Tran Anh Tu 58 Variation in recent sedimentary discharge of Red river system: approach to studying clay mineral Bui Van Vuong, Zhifei Liu, Tran Duc Thanh, Vu Duy Vinh, Chih-An Huh, Nguyen Dac Ve 67 The environmental status of water quality from Quang Ninh to Quang Binh province in 2013 Duong Thanh Nghi, Do Cong Thung 76 Assessment of environmental carrying capacity of Tam Giang - Cau Hai lagoon, Thua Thien - Hue province Cao Thi Thu Trang, Pham Hai An, Trinh Thanh,Tran Duc Thanh, Tran Anh Tu, Le Duc Cuong 82 Estimation of environmental vulnerability for Thua Thien - Hue coastal area Tran Dinh Lan, Do Thi Thu Huong, Nguyen Dac Ve 89 Accumulation of polycyclic aromatic hydrocarbon in some marine organisms in Hai Phong - Quang Ninh coastal area Pham Thi Kha 97 Zoobenthos biodiversity in coastal areas of islands in Vietnam’s sea Do Cong Thung, Le Thi Thuy, Do Van Khuong 103 Biodiversity of phytoplankton in the Ha Long bay - Bai Tu Long coastal waters, Quang Ninh province Chu Van Thuoc, Nguyen Thi Minh Huyen, Dinh Van Nhan, Duong Thanh Nghi, Xavier Mari 113 Genetic diversity of bacterial community in marine surface microlayer at Ha Long bay, Vietnam Pham The Thu, Chu Van Thuoc, Xavier Mari 125 Zooplankton community at the coastal ecosystems of Con Co island Nguyen Thi Thu, Dinh Van Nhan, Vu Manh Hung 135 Biodiversity of the ichthyofauna in Dam Nai lagoon, Ninh Thuan province Nguyen Van Quan, Nguyen Thi Huong Lien, Dao Minh Dong 143 Some biological characteristics of ammonium oxidizing bacteria strain isolated in Hai Phong coastal zone Le Thanh Huyen, Dao Thi Anh Tuyet, Do Manh Hao 152 Variation of microbial community in the corals having white plague disease at Cat Ba Long Chau island, Hai Phong Pham The Thu 159 Contents and condenced feature of agar in Gracilaria bailinae Zhang et Xia, in experimental condition at Hai Phong city Dam Duc Tien 170 Result of storage of Gracilaria bailinae Zhang et Xia over winter season in Hai Phong city Dam Duc Tien 176 Variation in density of bacteria in the coastal waters of Ha Long bay - Bai Tu Long, Quang Ninh province Chu Van Thuoc, Nguyen Thi Minh Huyen, Pham The Thu, Sophie Marro, Markus Weinbauer, Xavier Mari 183 Primary study on carbon fixation and nutrient uptake by seaweed Sargassum spp. in Bach Long Vy island sea area Le Quang Dung, Nguyen Thi Minh Huyen, Pham Van Chien, Duong Thanh Nghi, Tran Dinh Lan 196 Applying the triad method in ecological risk assessment for coral reef of Bach Long Vy island, Hai Phong Nguyen Thi Thu Ha, Tran Dinh Lan 203 Identifying the types of valuable goods and services provided by marine ecosystems in Bach Long Vy island, Hai Phong Nguyen Thi Minh Huyen, Tran Dinh Lan, Tran Duc Thanh, Nguyen Thi Thu, Le Quang Dung, Bui Duc Quang 212 Seagrass of the western coastal zone of the Gulf of Tonkin, Vietnam Cao Van Luong, Dam Duc Tien, Do Cong Thung 223 New data on the species composition of soft corals and medicinal potential in con co island, Quang Tri province Dau Van Thao 230 The status of component, distribution density of fish eggs and larvae of coral reef fish groups in Phu Quoc marine protected areas, Kien Giang province Dang Do Hung Viet, Nguyen Van Quan, Nguyen Duc The, Pham Van Chien 238 Species composition characteristic and variability of tintinnid ciliates (Oder Tintinnida) in Ha Long bay Dinh Van Nhan, Chu Van Thuoc, Nguyen Xuan Quynh, Xavier Mari 244 Effects of salinity on the growth and survival of mud clam (Eamesiella corrugata) in the stages from veliger to spat Nguyen Xuan Thanh, Pham Dang Tuan 254 Application of experimental model to assess accumulation of mercury in Meretrix lyrata hard clam at Bach Dang estuary, Hai Phong Le Xuan Sinh 261 The checklist of species composition in the mullet family (Mugilidae) distrubuting in coastal lagoons of central provinces Nguyen Thi Huong Lien, Nguyen Van Quan, Jean-Dominique Durand 268 Reproductive characteristics of green turtle (Chelonia mydas) in Con Dao, Vietnam Chu The Cuong 274 Bach Long Vy national marine protected area: potential and solutions for promoting values Tran Duc Thanh, Nguyen Van Quan, Tran Dinh Lan, Nguyen Thi Minh Huyen, Dinh Van Huy 281 Simulating the spread of organic matter - cod around Bach Long Vy island by mathematical model Pham Hai An, Tran Anh Tu, Vu Duy Vinh 292 Mapping environmental vulnerablity zoning due to flood in the coastal areas of Thua Thien - Hue province Do Thi Thu Huong, Tran Dinh Lan 302 Applying WEBGIS technology to environment and resources database management of Thanh Hoa province Bui Manh Tuong 309 A numerical model to study maximum turbidity zones in Me Kong estuary coastal area Vu Duy Vinh, Tran Dinh Lan, Tran Anh Tu, Nguyen Thi Kim Anh 317