Bài giảng Hợp phần và cấu trúc của cảnh quan

Chương 6: HỢP PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA CẢNH QUAN 6.1 Các hợp phần cảnh quan Các hợp phần tự nhiên là thành phần cấu tạo các cấp địa tổng thể có quan hệ chặt chẽ với nhau gồm: nền địa chất địa mạo thủy văn khí hậu và giới sinh vật. 6.1.1 Nền địa chất Cảnh quan nào cũng có một nền địa chất biểu hiện trước hết bằng thành phần thạch học và điều kiện thế nằm của đá trên mặt. Thành phần thạch học của nền địa chất là một tập hợp các đá được hình thành trong một giai đoạn kiến tạo nhất định và có quan hệ với nhau về mặt phân bố lãnh thổ. Nền địa chất có khi đơn giản, chỉ bao gồm một vài loại đá (ở đồng bằng), có khi phức tạp, bao gồm nhiều loại đá khác nhau về nguồn gốc phát sinh (miền núi). Nền địa chất trong nghiên cứu cảnh quan bao gồm phân tích các giai đoạn kiến tạo và đặc điểm các thành phần đá nền. Xem hình Phân tích các giai đoạn kiến tạo và đặc điểm đất đá Để hiểu rõ hơn về nhận thức này chúng ta có thể xem xét nền móng cảnh quan Việt nam. Ở Việt Nam nền móng cảnh quan được chia ra ba giai đoạn chính gồm: 1) Tiền Cambri 2) Cổ kiến tạo và 3) Tân kiến tạo 1- Giai đoạn Tiền Cambri gồm đại Thái cổ AR (-3500 đến –2500 triệu năm) và đại Nguyên sinh PR (-2500 đến – 570 triệu năm) Vết tích còn lại của cấu trúc địa chất thuộc giai đoạn tiền Cambri là các địa khối đá biến chất - những hạt nhân của lãnh thổ Việt Nam gồm các khối và những mảng sót của mảng lục địa cổ tiền Cambri: 1: địa khối vòm sông Chảy 2: địa khối Kon Tum. Nham tướng chủ yếu là đá biến chất từ dưới lên như sau: Gơnai với tướng đá mafic có nguồn gốc macma Đá hoa, diệp thạch kết tinh có nguồn gốc trầm tích Đá biến chất yếu và xâm nhập granit Sơ đồ các vùng địa chất kiến tạo Việt Nam 2- Giai đoạn Cổ kiến tạo Giai đoạn này diễn ra trong đại Cổ sinh PZ và Trung sinh MZ (-570 đến-65 triệu năm) bao gồm 4 chu kỳ kiến tạo: 1) Calêdoni 2) Hecxini 3) Indoxini và 4) Kimeri. Chu kỳ Caledoni(Đai uốn nếp kéo dài từ Ireland và Scotland qua Scandinavia) Diễn ra chủ yếu ở phía bắc đứt gẫy sông Hồng, kéo dài từ Cambri (C1) sớm đến Devon sớm (D1) Mở rộng khối vòm sông Chảy thành khối nâng Việt Bắc. Hình thành cánh cung Duyên hải Trầm tích chủ yếu gồm đá phiến thạch anh xerixit, đá phiến vôi, ít đá vôi, có chứa apatit (C1-2). Phiến sét vôi, cát kết (C3-O), lục nguyên và si lic dạng nhịp (O – S), phiến sét, cát kết vôi (S-D), cuội kết, cát kết, bột kết (D1) và đá vôi (D2). Chu Kỳ Hecxini (Kéo dài từ bắc Iceland qua Pháp Bỉ, Đức) Chu kỳ Hecxini kết thúc chế độ vỏ đại dương ở Tây Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ (từ Cacbon sớm đến Pecmi). Vận động Hecxini tạo nền móng cho các cảnh quan núi và cao nguyên ở Việt Nam. Dấu ấn đậm nét của chu kỳ Hecxini là đường viền núi kéo từ Nam Trung Bộ đến cực Nam Trung Bộ ôm lấy địa khối Kontum. Đây là ranh giới phân tách các cảnh quan cao nguyên phía Tây với các cảnh quan duyên hải Nam Trung Bộ. Hiện tượng biển tiến mạnh vào đầu Đevon tạo nên các nham tướng đa dạng từ nham tướng biển sâu đến nham tướng biển nông và ven biển. Trong đó sự có mặt của đá vôi Đevon và Cacbon - Pecmi là cơ sở hình thành các cảnh quan karst ở Việt Nam sau này. Chu kỳ Inđoxini Chu kỳ Inđoxini diễn ra từ Triat sớm đến Triat muộn trong thời gian khoảng 40 triệu năm. Đây là chu kỳ hoàn thành phần lãnh thổ nước ta. Chu kỳ Inđoxini hoạt động mạnh ở phía Bắc vĩ độ 18 trong các võng sông Cả, Sầm Nưa và mạnh nhất ở võng sông Đà. Nham tướng chủ yếu là cát kết và đá sét. Từ Sơn La đến Ninh Bình - Thanh Hóa trong địa phận địa máng sông Đà hình thành các tập trầm tích đá vôi dày Chu kỳ Kimeri (phổ biến ở Đông Âu, vùng Hắc Hải) Là chu kỳ sau cùng trong nguyên đại Trung sinh được đặc trưng bởi các hoạt động macma. Ở phần phía Bắc lãnh thổ: các đá phun trào chủ yếu là riolit trong các máng trũng Cao Bằng - Thất Khê - Lộc Bình, ở thung lũng sông Thương, ở Bình Liêu, Tam Đảo. Xâm nhập chủ yếu là granit ở Phiabiooc, ở Phiaoac. Xâm nhập và phun trào mafic ở đứt gãy sâu sông Đà. Ở phần phía Nam lãnh thổ: phun trào riolit từ Quy Nhơn đến Vũng Tàu. Các đá andezit ở các núi cực Nam Trung Bộ: Biđup, Lang bian, Tà Đưng. Hiện tượng xâm nhập và phun trào của chu kỳ này diễn ra trên khắp lãnh thổ Việt Nam và chấm dứt giai đoạn cổ kiến tạo (giai đoạn tách dãn). Từ đây lãnh thổ Việt Nam căn bản đã hoàn thành, các vận động kiến tạo vào tân sinh chỉ có tác dụng cải tạo lại bề mặt cổ, các cảnh quan lục địa được hình thành và phát triển từ sau giai đoạn này. 3- Giai đoạn tân kiến tạo (từ –65triệu năm đến nay) Diễn ra trong đại Tân sinh, là giai đoạn rất quan trọng với Việt Nam và thế giới, vì các đặc điểm tự nhiên hiện nay ở nước ta cũng như trên thế giới được hình thành trong giai đoạn này. Ở Việt Nam giai đoạn Tân kiến tạo được bắt đầu từ quá trình bán bình nguyên hóa kéo dài trên 40 triệu năm trong suốt Paleogen từ sau chu kỳ Kimeri, tạo nên các bề mặt bán bình nguyên cổ Paleogen trên khắp lãnh thổ Việt Nam. Từ Neogen vận động Hymalaya với các pha nâng đặc trưng xen kẽ các pha yên tĩnh, với mức độ và cường độ không đồng đều trên các vùng lãnh thổ của Việt Nam. Đây là nguyên nhân tạo nên sự phân hóa phức tạp trong hệ thống cảnh quan nhiệt đới gió mùa Việt Nam. Trong giai giai đoạn này hoạt động tách dãn theo đứt gẫy sông Hồng, sông Cửu Long và biển Đông đã tạo nên các trầm tích lục nguyên chứa than, lục nguyên xen phun trào với bề dày lớn (3000-4000m). Ở vùng nâng, sau mỗi pha nâng lên, hoạt động xâm thực bóc mòn dẫn đến sự chia cắt các bán bình nguyên thành tạo trước đó; đến pha yên tĩnh, sông ngòi mở rộng thung lũng, bồi tụ, san bằng dẫn đến sự hình thành các bề mặt san bằng mới. Trong giai đoạn này có 6 chu kỳ tạo nên các bề mặt địa hình ngày nay. Chu kỳ 1: bề mặt 2.1 00 - 2.200 m là các bán bình nguyên cổ Paleogen (P) Chu kỳ 2: bề mặt 1.000 - 1.600 m là các bán bình nguyên Mioxen muộn (N12) Chu kỳ 3: bề mặt 600 - 900 m là các bán bình nguyên Plioxen sớm (N21). Chu kỳ 4: bề mặt 200 - 600 m là các bán bình nguyên Plioxen muộn (N22) Chu kỳ 5: bề mặt 25-200 m là các bậc thềm xâm thực và xâm thực –tích tụ Pleistoxen sớm –giữa (Q I-II). Chu kỳ 6: bề mặt 10-20m là các bặc thềm tuổi Pleistoxen muộn (QIII)có nguồn gốc khác nhau: sông, biển, hồ. Bậc địa hình trẻ nhất là các đồng bằng ven biển cao 2-4m được hình thành do biến tiến Flandrian (7000-4500 năm). Quá trình laterit hóa xảy ra mạnh mẽ trong khí hậu nóng ẩm có mùa khô dài tạo nên lớp đá ong laterit dày ở Đông Nam Bộ vào chu kỳ này. Đây là thời gian hình thành các quần đảo san hô Hoàng Sa, Trường Sa và hoạt động núi lửa tạo nên một số đảo ven bờ: đảo Lý Sơn, Hòn Hải.. Vào chu kỳ VI (Pleixtoxen thượng) cũng xảy ra phun trào bazan trẻ (QII-IV) ở Vĩnh Linh - Lao Bảo, Quảng Ngãi, sông Cầu, lưu vực sông La Ngà... Quá trình tạo núi với sự phân bậc địa hình đã cải tạo bề mặt địa hình cổ, tạo nên tính chất đồi núi của nước ta, là nguyên nhân hình thành các vành đai cảnh quan theo độ cao. Mặt khác, cấu trúc địa hình địa phương với các hướng sơn văn, hướng phơi sườn đã có ảnh hưởng tới sự hoạt động của các khối khí, làm phân phối lại chế độ nhiệt ẩm, là nguyên nhân của sự phân hóa phi địa đới cũng như những phân hóa địa phương trong cảnh quan Việt Nam, làm đa dạng và phức tạp hệ thống các cảnh quan nhiệt đới gió mùa nước ta. Lưu ý rằng; phụ thuộc vào vị trí và đặc điểm kiến tạo, phụ thuộc vào lịch sử phát triển địa chất khu vực, sự phân bố không gian và đặc điểm thành phần các loại đá tạo thành các dạng cảnh quan đặc trưng. Ví dụ; đá bazan thành phần mafic (bazơ) tạo nên các cao nguyên bazan rộng lớn (Pleicu, Đắc Lắc, Lâm Đồng) với tầng đất feralit nâu đỏ dày, màu mỡ. Các khối xâm nhập granit thường tạo nên các khối, dẫy núi có địa hình cao như Fanxipan 3.143m (Lào Cai), Ngọc Linh 2.598m (Kon Tum-Quảng Nam), Chư-yang-sin 2.405m (Đắc Lắc). Sơ đồ hoạt động tân kiến tạo Việt Nam 6.1.2 Địa hình Là thành phần cực kỳ quan trọng của cấu trúc thẳng đứng cũng như cấu trúc ngang của cảnh quan. Đây là “thành phần rắn” của cảnh quan, cơ sở vật chất bền vững quyết định tính chất của thành phần khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng, sinh vật trong cảnh Việc xác định và phân loại các kiểu địa hình giữ vai trò chủ chốt trong nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng của các cảnh quan địa lý. Kiểu địa hình là tập hợp có qui luật của các dạng địa hình dương và âm lớn nhỏ, được hình thành do tác động phối hợp giữa các nhân tố nội lực (cấu trúc địa chất, kiến tạo) và các nhân tố ngoại lực (nhiệt bức xạ mặt trời, nước, gió, sinh vật, con người). Các phân loại địa hình dựa vào kích thước, hình dáng bên ngoài (hình thái), vào nguồn gốc phát sinh (quan hệ giữa hai nhân tố nội lực và ngoại lực) và vào giai đoạn phát triển (tuổi địa hình). Ví dụ kiểu địa hình (đơn vị tương đương cấp cảnh địa lý) được xem là sự đồng nhất của bốn phương diện mà khi đã thay đổi một mặt nào đó sẽ hình thành một kiểu khác: Tập hợp các dạng trung địa hình âm và dương. Đặc điểm thạch học và cường độ của hoạt động kiến tạo, nhất là tân kiến tạo. Tính chất của các quá trình ngoại sinh. Giai đoạn phát triển. Theo tập hợp các dạng trung địa hình âm và dương: kiểu cồn cát bãi triều, kiểu bãi triều – cồn cát, cồn cát do gió, cồn cát do biển… Theo đặc điểm thạch học có: địa hình phun trào bazan đệ tứ, đồi núi riolit, granit, đồng bằng phù sa cổ, địa hình cacxtơ xâm thực. Theo hoạt động kiến tạo có vùng nâng: địa hình đồi, núi thấp, núi trung bình, núi cao và vùng hạ: đồng bằng trũng. Theo các hoạt động ngoại sinh: dòng chảy, sóng, thủy triều, gió, trọng lực, cacxtơ, sinh vật, nhân sinh… Theo giai đoạn phát triển: các châu thổ cổ, các châu thổ hiện đại… Ở Việt Nam các nhân tố nội lực và ngoại lực cũng đa dạng và phức tạp, vì thế đã phát sinh rất nhiều kiểu địa hình. Để dễ dàng nhận biết, có thể gộp chúng theo một số nhóm như: 1) đồi núi 2) cacxtơ 3) thung lũng 4) đồng bằng 5) bờ biển. Mỗi nhóm có một tương quan riêng giữa nhân tố nội lực và ngoại lực. 1) Nhóm địa hình núi Đây là nhóm địa hình dương lớn, trên đó có chạm trổ các địa hình âm nhỏ hơn. Chúng hình thành trên các loại đá khác nhau, bị uốn nếp, nâng cao và chia cắt, xâm thực, bóc mòn. Tùy theo tính chất nham thạch, cường độ nâng mà chúng có độ cao, độ dốc và hình dáng khác nhau. Ở Việt Nam nhóm địa hình này phong phú nhất và bao gồm các kiểu sau: 1) Kiểu núi cao có độ cao tuyệt đối trên 2500m 2) Kiểu núi trung bình có độ cao tuyệt đối từ 1500 đến 2000m 3) Kiểu núi thấp, sơn nguyên, cao nguyên có độ cao tuyệt đối 500-1500m 4) Kiểu đồi có độ cao tuyệt đối dưới 500m (độ cao tương đối 25-200m) 5) Kiểu đồi, đồng bằng đồi cao tuyệt đối 100-200m (cao tương đối 25m) 2) Nhóm địa hình Cacxtơ Trong nhóm địa hình này, quá trình hòa tan do nước có axit vô cơ và hữu cơ là quá trình chủ đạo. Ngoài đá vôi, quá trình cacxtơ còn diễn ra đối với các đá dễ hòa tan khác như đôlômit, sét vôi. Địa hình cacxtơ có sự phân hoá thành một số kiểu tùy thuộc vào cường độ nâng tân kiến tạo và cấu trúc nham thạch. Tại các vùng có sự xen kẽ đá vôi và đá không tan có các kiểu: 1) Kiểu thung đồng cactơ (vùng Bắc Sơn) 2) Kiểu đồi cactơ (Đồng Giao –Bỉm Sơn) 3) Kiểu núi cacxtơ (Pu Tha Ca-Hà Giang) 5) Kiểu Sơn nguyên cacxtơ xâm thực (Quản Bạ – Đồng Văn Hà Giang) Tại các vùng thuần đá vôi có các kiểu: 1) Kiểu đồi cacxtơ không có thung đồng cacxtơ (phổ biến ca rư, hang ngầm như ở vùng sông con Nghệ An). 2) Kiểu núi caxtơ (có nhiều hang động như vùng núi đá vôi Kẻ Bàng) 3) Nhóm địa hình thung lũng và lòng chảo miền núi Các thung lũng miền núi là những địa hình âm lớn, trên đó có địa hình dương nhỏ, hình thành do sông suối cắt sẻ đồi núi có cấu trúc nham thạch đa dạng. Chúng được phân ra thành một số kiểu do hình dáng và do quan hệ mạnh yếu tùy nơi giữa hai quá trình xâm thực và bồi tụ. 1) Thung lũng xâm thực – tích tụ 2) Thung lũng tích tụ – xâm thực 3) Kiểu lòng chảo và bồn địa tích tụ – xâm thực 4) Nhóm địa hình đồng bằng tích tụ Đây là nhóm quan trọng thứ hai sau nhóm đồi núi, đồng thời có nguồn gốc phát sinh trái ngược. Nếu vùng đồi núi hình thành ở miền nâng cao và bị bóc mòn, thì vùng đồng bằng hình thành tại các miền sụt lún rộng hay hẹp và được tích tụ phù sa. Trong vùng đồng bằng, tùy theo mức độ sụt võng mạnh hay yếu, tùy theo đặc điểm của địa hình bờ biển, của mạng lưới sông ngòi, mà tương quan giữa các động lực hình thành địa hình thay đổi từ nơi này đến nơi khác, dẫn đến sự hình thành nhiều kiểu địa hình khác nhau. 1) Kiểu đồng bằng chân núi ven biển 2) Kiểu đồng bằng thềm xâm thực – tích tụ (25-50m) 3) Kiểu đồng bằng thềm tích tụ – xâm thực (10-20m) 4) Kiểu đồng bằng tích tụ do sông (đê ven sông, bãi bồi, lòng sông cũ) Thuộc đồng bằng ven biển có hai kiểu chính, tùy theo tương quan tác động giữa sông và biển: 1) Kiểu estuary như Thái Bình, Đồng Nai (thủy triều mạnh, ít phù sa) 2) Kiểu delta ở các cửa sông lớn như sông Hồng, Cửa Long có bãi bồi rộng, nhiều lạch triều. 3) Ven biển đồng bằng sông Cửu Long còn có kiểu đồng bằng tích tụ-sinh vật (đồng bằng U Minh). 5) Nhóm địa hình bờ biển Vùng biển và bờ biển khác hẳn hai vùng đồi núi và đồng bằng về động lực phát sinh – phát triển, về cấu trúc hình thái. Các kiểu địa hình ở đây được hình thành do hoạt động của biển như sóng, thủy triều, hải lưu. Do quan hệ của biển với các nhân tố hình thành địa hình bờ (cấu trúc đường bờ, mạng lưới sông ngòi, điều kiện khí hậu-sinh vật) thay đổi tùy nơi, dẫn đến các tập hợp địa hình bờ biển rất khác nhau. 1) Kiểu bờ biển tích tụ thủy triều (tích tụ bùn, sú vẹt, lạch triều đôi khi có bãi cát nổi, đảo sót) như bờ biển Quảng Yên – Hải phòng. 2) Kiểu bờ biển tích tụ sóng (các cồn cát, đụn cát ở Trung Trung Bộ) một bên trong dải cồn cát thường có các phá (các vũng nước còn thông với biển hoặc đã đóng kín nhưng bị phá tạo cửa do lũ). 3) Kiểu bờ biển tích tụ sinh vật (đước, sú vẹt) ở châu thổ sông Cửu Long 4) Kiểu bờ biển san hô (phát triển tại các biển nhiệt đới nông có đá ngầm và nước trong) tập trung từ mũi Nạy đến mũi Kê Gà, ở các quần đảo san hô Trường Sa, Hoàng Sa. 5) Kiểu bờ biển mài mòn, phân bố từ mũi Nạy đến mũi Đá Vách (Cam Ranh) 6) Kiểu bờ biển tích tụ mài mòn, là các bờ biển tích tụ nay bị sóng biển mài mòn làm sụt lở như bờ biển Nam Định, bờ biển Bạc Liêu – Cà Mau. 7) Kiểu bờ biển mài mòn – tích tụ, hình thành ở nơi núi nhô ra biển, nhưng có sông mang phù sa đến, khiến cho chân vách mài mòn có bãi biển tích tụ cát.