CHƯƠng 3 CẤu trúC ĐỊa chất thang địa tầng

Hệ tầng Quảng Điền _



Trầm tích sông - lũ Pleistocen trung - thượng tương đương với phần thấp của hệ tầng Yên Mỹ (Trần Tính, 1978). Thành phần trầm tích gồm hạt thô ở dưới (cuội, cuội tảng) nằm phủ bất chỉnh hợp trên các đá cổ hơn, phần hạt mịn ở trên bị laterit hoá. Sản phẩm của chúng gắn liền với hoạt động của các dòng sông, suối đổ vào đồng bằng trong quá trình xâm thực sâu và xâm thực ngang. Địa hình bị chia cắt mạnh mẽ, dòng chảy lớn mạnh và cuốn theo các vật liệu để tích tụ vào những vùng thuận lợi.

Trong vùng nghiên cứu, trầm tích này phân bố ở các vùng ven rìa núi - nơi tiếp xúc với đồng bằng tích tụ ở khu vực Tây Nam Roòn, phía Nam núi Hòn Bung thuộc xã Quảng Trạch. Các khu vực từ Đồng Hới kéo xuống Sen Thuỷ (Lệ Thuỷ) chúng hoàn toàn không lộ trên mặt. Các lỗ khoan ở khu vực Đồng Hới cũng bắt gặp trầm tích này ở độ sâu 8,5-9,0m (suối Cầu Bốn), ở lỗ khoan 242b (Đ.708) gặp ở độ sâu 6-14m, đây cũng là tầng chứa nước tốt.

Phía Tây Nam Roòn, địa hình có dạng đồi thoải phân bố ở độ cao từ 10-30m. Thành phần trầm tích gồm: cuội, sỏi, sạn, tảng cát, sét, bột. Cuội sỏi chiếm 60-70%, kích thước 3-6cm, có khi đạt tới 8-10cm, độ chọn lọc kém, độ mài tròn từ kém đến khá tốt. Thành phần khoáng vật cuội, sỏi (%): thạch anh: 60-70; vật chất khác: 30-40. Phần hạt mịn: cát, bột, sét bị phong hoá mạnh có nhiều kết vón laterit, màu nâu xám. Đặc trưng cho trầm tích sông - lũ ở phía Tây Nam Roòn từ dưới lên như sau:

- Lớp 1: Sét màu xám vàng lốm đốm màu trắng xám, lẫn ít cát, sạn-là sản phẩm phong hóa từ đá gốc. Dày 0,5-1m.

- Lớp 2: Cuội sỏi lẫn bột sét, cát và tảng nhỏ màu xám. Thành phần độ hạt (%): cuội sỏi: 60-70; cát, bột, sét: 20-30; tảng: 10. Kích thước cuội đa dạng, tảng 20-25cm. Cuội và tảng có độ chọn lóc kém, độ mài tròn từ kém đến khá tốt. Thành phần khoáng vật (%): cuội tảng: thạch anh 80-90; vật chất khác 10-20. Dày 3,6m.

- Lớp 3: Đất trồng: bột sét lẫn cuội, sỏi và mùn hữu cơ, màu xám, xám vàng. Dày 0,3m

Trầm tích sông _

Trong vùng nghiên cứu chúng hoàn toàn không lộ trên mặt, mà chỉ gặp trong lỗ khoan. Theo mặt cắt LK.MH.1 (50,3-45,6m), gồm cát bột lẫn sạn, ít sét màu xám xanh nhạt, phần trên là bột cát màu xám xanh. Thành phần độ hạt (%): cát: 43,61; sạn: 13,46; bột: 35,4; sét 7,5%. Các thông số độ hạt: Md: 0,248; So: 2,14- 2,88; Sk: 0,39-2,58; P: 0,802- 0,833; Q: 0,7-0,709. Thành phần khoáng vật cát thạch anh 85-97%; vụn đá 3-15%; felspat & muscovit-ít; turmalin, ilmenit- rất ít, rất nghèo hoá thạch, chỉ gặp ít mảnh vụn Tảo Centraphyceae. Chỉ số hoá lý môi trường pH: 6,8; Eh: 107mV; Fe₂O₃: 3,32%; khoáng vật sét kaolinit 15%, hydromica 18%, chlorit-ít. Bề dày 4,7m.

Tại LK.QT.06 (Đoàn 708, 1995) ở trung tâm đồng bằng Ba Đồn (ở độ sâu từ 52,0-49,0m) trầm tích có thành phần tương tự, song bề dày mỏng hơn khoảng 3,0m.

Các trầm tích sông phủ không chỉnh hợp trên trầm tích sông - biển, hệ tầng Tân Mỹ (amQ₁¹ tm), và phía trên được chuyển tiếp lên trầm tích sông - biển cùng hệ tầng.

1- Lớp đất trồng: Sét bột lẫn cuội sỏi và mùn hữu cơ màu xám, xám vàng chiều dày 0.3m

2- Lớp cuội sỏi lẫn bột sét cát và tảng bé. Thành phần độ hạt (%): sỏi: 60-70; cát, bột, sét: 20-30; tảng: 10. Thành phần khoáng vật, cuội, sỏi và tảng thạch anh chiếm 80-90%, cát kết, bột kết và hỗn tạp 10-20%. Tảng có kích thước khá lớn: 20-25cm. Cuội, sỏi và tảng có độ chọn lọc kém, độ mài tròn từ kém đến khá tốt. Dày 2,8- 3,6m.

3- Lớp sét màu xám vàng lẫn đốm màu trắng xám, lẫn ít cát, sạn do đá gốc bị phong hoá dày 0,5-1m.

Trầm tích sông - biển _

Các trầm tích này hoàn toàn không lộ trên mặt mà chỉ gặp trong các lỗ khoan.

Theo mặt cắt LK.MH.1 (từ 45,6-37,5m) gồm sét bột, ít cát màu nâu xám, xám vàng xỉn. Thành phần độ hạt (%): sét: 59,25; bột: 38,72; cát: 1,9. Các thông số độ hạt: Md: 0,0058-0,019; So: 2,1-2,76; Sk: 0,83-1,0; P: 0,798-0,821; Q: 0,707-0,777. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 65-95%, vụn đá: 5-35%; các khoáng vật khác nghèo, chứa Bào tử phấn hoa: Dicksonia sp., Pteris sp., Larix sp., Ilex sp., Morus sp., Hibiscus sp., Sequoia sp., . Acanthus sp., Avicennia sp., Tảo mặn, lợ: Coscinodiscus sp.,C. subtilis, Thalassiosira sp., Actinocyclus sp., A.curvatulus, Diploneis sp., Campylodiscus sp., Paralia sulcata, Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 6,5-6,8; Eh: 72-107mV; Kt: 0,523-0,683; Fe₂O₃: 4,26%. Bề dày 8,1m.

Theo LK.QT.06 (43,8-31,4m) thành phần gồm bột sét lẫn cát màu xám xanh, xám vàng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 47,4-63,05; sét: 11,45- 52; cát: 0,6-24,75. Các thông số độ hạt: Md, So, Sk không xác định. Thành phần khoáng vật cát thạch anh: 37,68%, mảnh đá: 42-63%, biotit, muscovit, turmalin rất ít. Bề dày 12,4m.

- Trầm tích sông: Kích thước hạt lớn (Md: 0,248), hệ số chọn lọc kém (So: 2,88), thành phần hạt vụn khá đa dạng; khoáng vật sét chủ yếu là kaolini và hydromica, chlorit: ít, không có monmorilonit, có thành phần SiO₂ cao (75,56%), các ôxyt (Al₂O₃: 8,8%, Na₂O: 0,12%, K₂O: 2,16%) thấp hơn với trầm tích sông - biển.

- Trầm tích sông - biển: Có kích thước hạt nhỏ hơn (Md: 0,095), độ chọn lọc trung bình - kém (So: 2,1-9,63) có thành phần khoáng vật khác nghèo; đáng lưu ý là sự có mặt của siderit (ít). Về thành phần hoá có SiO₂ thấp (67,6%), các ôxyt (Al₂O₃: 15,18%, K₂O: 2,5%, Na₂O: 0,68%) cao hơn so với trầm tích sông, điều này phản ánh đúng quy luật phân dị cơ học cũng như hoá học của trầm tích.

Đáng lưu ý, phần trên cùng của các trầm tích sông - biển tương tự hệ tầng Tân Mỹ có hàm lượng Fe₂O₃ khá cao (4,26%), liên quan đến bề mặt phong hoá của hệ tầng.

Các đường cong carota của hệ tầng phân dị khá rõ so với hệ tầng Tân Mỹ và hệ tầng Phú Xuân (theo LK.MH.1). Đặc biệt, tại ranh giới hệ tầng Quảng Điền và hệ tầng Tân Mỹ, các đường cong carota phân dị rất tốt. Các tham số vật lý của hệ tầng cũng có sự khác biệt giữa trầm tích sông và trầm tích sông - biển. Cường độ phóng xạ tự nhiên (I_) của trầm tích sông thấp (24-28.10^-4%U_tđ) so với trầm tích sông - biển (34-37.10^-4%U_tđ), điện trở suất và mật độ () của trầm tích sông lại cao hơn (145-160m và 1,97-2,03g/cm³) so với trầm tích sông - biển (55-65m và < 1,83g/cm³).

Các trầm tích sông rất nghèo cổ sinh, còn các trầm tích sông-biển khá phong phú Bào tử phấn hoa: Acrostichum sp., Acanthus sp., Cyperus sp., Avicennia sp., Tảo gồm: Coscinodiscus sp., C. subtilis; Actinocylus sp., A.curvatulus; Cyclotella sp., Thalassiosira; Diploneis sp., Paralia sulcata... phân bố chủ yếu trong Pleistocen giữa - muộn. Do đó, tuổi của hệ tầng là Pleistocen giữa - Pleistocen muộn, phần sớm _.

Hệ tầng Lệ Ninh do Nguyễn Quang Trung và nnk (1983) xác lập. Tại khu vực Đồng Hới - Quảng Ninh, Lệ Thủy, hệ tầng này là phần lót đáy đồng bằng, phủ lên tất cả các thành tạo có tuổi cổ hơn. Hệ tầng Lệ Ninh không lộ ra trên mặt mà chỉ gặp trong các lỗ khoan.

Các trầm tích này bao gồm cuội, sỏi, sạn lẫn dăm và sét màu vàng, xám trắng, dày 10-30m. Thành phần cuội, sạn, sỏi chủ yếu là thạch anh, silic, cát kết, granit, kích th­ớc 3-4cm, đôi khi đến 10cm. Độ mài tròn kém, độ lựa chọn kém. Các trầm tích này không chứa hoá thạch. Việc định tuổi cho chúng chủ yếu dựa vào vị trí địa tầng và đặc điểm thạch học. Các trầm tích đư­ợc mô tả ở đây có thành phần t­ương đ­ương với các tầng cuội sạn sỏi ở các đồng bằng Bắc Bộ, Thanh Hoá và Nghệ Tĩnh đã đ­ược chứng minh có tuổi Pleistocen giữa - đầu Pleistocen muộn.
Thống Pleistocen thượng, phần trên

Hệ tầng Phú Xuân _
Hệ tầng Phú Xuân do Phạm Huy Thông và nnk (1995) xác lập khi đo vẽ địa chất đô thị Huế tỷ lệ 1:25.000 để mô tả các trầm tích Pleistocen muộn; phần trên, ở đồng bằng Huế. Trong phạm vi nghiên cứu, trầm tích lộ ở các vùng Cao Trạch, xã Lâm Trạch, xã Quảng Trạch, Cao Thượng, xã Mỹ Trạch và ngọn khe Hói Đá và phân bố rải rác ở các thung lũng Cao Quảng, Kim Bảng và Thanh Liêm. Ở Thung lũng sông Gianh, các trầm tích hệ tầng lộ rải rác tạo thềm “sót” bậc II sông Gianh từ Tiến Hoá đến Minh Cầm, có địa hình cao 10-15m. Còn lại hầu hết chúng bị phủ bởi các trầm tích Holocen.

Đặc trưng của các trầm tích hệ tầng có màu sắc loang lỗ, vàng nghệ, nâu vàng xỉn do bị phong hoá yếu. Hệ tầng Phú Xuân gồm 2 nguồn gốc sau:



Tại thôn Thanh Liêm, trầm tích gồm 2 lớp:

- Lớp 1 (5,0-0,5m): Bột sét màu vàng, nâu vàng lẫn kết vón laterit sắt, đoạn dưới màu nâu đến nâu phớt đỏ. Kết quả phân tích hoá học (%): SiO₂: 33,8; Fe₂O₃: 20,59; Al₂O₃: 27,52; CaO: 0,28; MgO: 0,7; TiO₂: 0,8; Na₂O: 0,27; K₂O: 0,87; MKN: 13,2.

- Lớp 2 (0,5-0,0m): Lớp phủ gồm bột sét màu nâu, nâu xám lẫn rễ cây cỏ, bề dày 5m.

Tại khu vực Minh Cầm, trầm tích gồm bột sét, cát, ít sạn sỏi màu vàng sẫm, nâu vàng, bề mặt bị phong hoá yếu; Thành phần độ hạt (%): bột: 37,4-46,9; sét: 30; cát: 17,9-20,8; sạn: 2,3-4,7. Thông số độ hạt: Md: 0,078-0,081; So: 3,75-3,84; Sk: 0,09-0,1; P: 0,752-0,793; Q: 0,642-0,742. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99-100%, vụn đá: ít; ilmenit: rất ít. Thành phần hoá học (%): SiO₂: 77,46; Fe₂O₃: 4,03; FeO: 0,54; Al₂O₃: 11,07; CaO: 0,14; MgO: 0,3. Hoá lý môi trường pH: 6,5-6,6; Eh: 100-167mV; Kt: 0,49-0,5, không có hoá thạch Bào tử phấn hoa và Vi cổ sinh. Bề dày >7,5m.

Tại khu vực Tiến Hoá, trầm tích phủ trực tiếp trên vỏ phong hoá (eQ) của hệ tầng Đồng Trầu (T₂a đt).

Trầm tích hệ tầng Phú Xuân có đặc điểm thành phần độ hạt chủ yếu bột sét (ở thung lũng giữa núi), lẫn ít sạn sỏi (thung lũng sông Gianh), trong thành phần khoáng vật hạt vụn ở thung lũng sông Gianh giàu thạch anh hơn (99-100%), nhưng nghèo mảnh đá (ít-1%). Về thành phần hoá học cũng có sự khác biệt giữa 2 khu vực trên, SiO₂, Na₂O và K₂O ở thung lũng giữa núi thấp hơn so với thung lũng sông Gianh, các ôxyt nhôm và nhóm kiềm thổ thì lại cao hơn. Đặc biệt về mức độ phong hoá bề mặt cũng có sự khác nhau rõ rệt, ở thung lũng giữa núi trầm tích bị phong hoá mãnh liệt hơn tạo lớp kết vón laterit khá dày (1-3m) với hàm lượng Fe₂O₃ khá cao (29,31%), ở thung lũng sông Gianh mức độ phong hoá yếu hơn tạo màu sắc loang lỗ nhẹ, hàm lượng Fe₂O₃ thấp hơn (Fe₂O₃: 4,43%).

Trầm tích lộ thành dải hẹp ở khu vực ngọn khe Hói Đá tạo thềm bậc II khá bằng phẳng, nhân dân địa phương đang canh tác hoa màu (ngô, lạc) thềm cao hơn mặt nước suối hiện tại 3-5m. Theo mặt cắt lỗ khoan LKMH.1 (từ m37,5-27,5), gồm 2 lớp:



Trầm tích này phân bố ở khu vực xã Quảng Tùng, xã Quảng Châu, xã Quảng Kim (Roòn), xã Nam Trạch - Thị trấn Hoàn Lão (Bố Trạch), Lệ Kỳ (Quảng Ninh), xóm Dét, xóm Mới, chợ Gỗ (Đồng Hới), Sen Thuỷ (Lệ Thuỷ). Ngoài ra chúng bị phủ bởi các trầm tích Holocen ở dưới đồng bằng tích tụ.

Theo lỗ khoan KT.18 (9,0-0,0m) trầm tích gồm cát, bột, ít sạn màu vàng xẫm. Thành phần độ hạt (%): cát: 47,25-57,05; bột: 41,55-60,36; sạn: 1,4-2,4. Thông số độ hạt: Md: 0,1-0,12; So: 1,62-1,73; Sk: 1,44-1,68; P: 0,788-0,813; Q: 0,730-0,776. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99-100%, vụn đá: 1%, turmalin, felspat: rất ít. Thành phần hoá học (%): SiO₂: 86,4-90,62; Fe₂O₃: 2,79; Al₂O₃: 4,17-6,21; CaO: 0,56; MgO: 0,2-0,4; Na₂O: 0,19-0,73; K₂O: 2,3-0,45. Khoáng vật sét: kaolinit: 5-10%, monmorilonit: ít. Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 6,7; Eh: 100mV; Kt: 0,27-0,34. Bề dày > 9,0m.

Tại vết lộ MH.3237, mặt cắt lộ ra như sau:

Theo lỗ khoan LKMH.1 (27,5-17,2m), mặt cắt gồm 2 lớp:

Tại lỗ khoan KT.9 trầm tích có mặt ở độ sâu từ >16,5-13m, trong đó ở m15,0 có Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Taxodium sp., Larix sp., Pinus sp., Morus sp., Compositae sp., tuổi Pleistocen muộn. Bề dày > 3,5m.

Tại khu vực Đồng Hới các trầm tích lộ dưới dạng đồng bằng tích tụ cao (10-15m) có cấu tạo như sau:

- Phần dưới: Cát bột màu nâu đỏ, xám vàng, xám trắng, loang lỗ, trong đó cát chiếm 93.47%, bột chiếm 6.5%. Thành phần khoáng vật (%): thạch anh: 83; hydromica: 4; sét: 7; sắt: 5; ilmenit+ rutin: ít. Các hệ số độ hạt: Md: 0.35; So: 1.95; Sk: 1.01. Bề dày 4,5m.

- Phần trên: Cát lẫn bột màu vàng, trong đó cát: 89,78%; bột: 10.2%. Thành phần khoáng vật (%): thạch anh: 87, sét: 6, limonit: 3, ilmenit: 1,amphybol + clorit: 1, mảnh đá : 2. Các hệ số độ hạt: Md: 0,27; So: 1,82; Sk: 1,48; Ro: 0,2; Sf: 0,4. Dày 5,5m. Các trầm tích ở đây có độ mài tròn và chọn lọc từ trung bình đến kém. Bề dày trầm tích từ 5-10m.

Trầm tích biển _

Trầm tích này phân bố ở vùng Sen Thuỷ - Lệ Thuỷ trên địa hình có độ cao 10-30m, có chỗ xấp xỉ 40m. Thành phần gồm cát lẫn bột, cát hạt nhỏ đến trung màu trắng đốm vàng, chúng nằm trực tiếp lên thềm bóc mòn trước núi. Đây là cát có tuổi cổ nhất trong vùng nghiên cứu, hiện nay chưa có kết quả phân tích cát ở đây, nhưng kết hợp với các nghiên cứu ở khu vực, thấy rằng cát ở đây hoàn toàn tương tự như các thành tạo cát có ở vùng Hồ Xá, Vĩnh Tú (thuộc tỉnh Quảng Trị).

Các trầm tích sông có thành phần độ hạt thô nhất lẫn nhiều sạn sỏi (Md: 0,16), độ chọn lọc kém (So: 2,3-5,12) giàu mảnh đá hơn so với trầm tích sông - biển. Các trầm tích sông - biển có kích thước hạt đều hơn, độ chọn lọc khá tốt (So: 1,62), trong thành phần khoáng vật giàu thạch anh, ngoài ra còn có siderit (5%) và monmorilonit (ít). Thành phần hoá học giữa 2 nguồn gốc cũng có sự khác biệt phù hợp với môi trường thành tạo chúng, trong đó ôxyt silic của trầm tích sông thấp (68,38), của trầm tích sông - biển cao hơn (76,18), ôxyt nhôm thì ngược lại.

Đối với các trầm tích phân bố ở đồng bằng Ba Đồn, qua kết quả đo carota LK.MH.1 cho thấy các đường cong phân dị khá rõ giữa trầm tích hệ tầng với các trầm tích phía trên và dưới. Các trầm tích sông và sông - biển trong hệ tầng có sự khác biệt về giá trị các tham số: đối với trầm tích sông cường độ phóng xạ tự nhiên cao (I_: 27-37.10^-4%U_tđ), mật độ ( < 1,87g/cm³) và điện trở (R: 40-65m) thấp hơn so với trầm tích sông - biển.

Các trầm tích hệ tầng có đặc trưng là bị phong hoá khá mạnh, tạo màu sắc vàng sẫm đỏ, nâu loang lỗ điển hình, hàm lượng Fe₂O₃ cao hơn hẳn các hệ tầng khác (10,5%), điều này phù hợp với quy mô lãnh thổ là cuối Pleistocen muộn vùng được nâng lên và quá trình phong hoá xảy ra mạnh mẽ. Đây là cơ sở để liên hệ, phân chia các trầm tích Đệ Tứ trong vùng và khu vực.

Trong các thấu kính sét bột của trầm tích sông chứa Bào tử phấn hoa: Dicksonia sp., Taxus sp., Gleischenia sp., Taxodium sp., Sequoia sp., Larix sp., Cycas sp.,... đặc trưng cho môi trường lục địa có dòng chảy nước ngọt. Trong trầm tích sông - biển chứa phong phú Bào tử phấn hoa của thực vật ngập mặn: Polypodium sp., Osmunda sp., Pteris sp., Pinus sp., Biota sp., Acrostichum sp đặc trưng cho môi trường cửa sông - ven biển. Các tập hợp hoá thạch trên chủ yếu phân bố trong trầm tích Pleistocen muộn gặp nhiều nơi ở Việt Nam. Các chỉ tiêu hoá lý môi trường: pH: 6,4-6,7; Eh: 69-150 (mV); Kt: 0,497-0,69; khoáng vật chỉ thị môi trường kaolinit: 12-16%; trong trầm tích sông - biển còn có monmorilonit (ít); siderit: 3-40%.

Thống Holocen

Phụ thống hạ - trung (Q₂^1-2)
Các trầm tích Holocen hạ - trung, có diện phân bố dọc theo dải đồng bằng, men theo các sông suối, các thung lũng. Chúng có ở từ Roòn đến Lệ Thuỷ. Các trầm tích này đa dạng về nguồn gốc, chúng được hình thành liên quan chặt chẽ với các quá trình tác động của sông biển và gió. Nhìn chung, các trầm tích Holocen chuyển hướng nhanh từ rìa đồng bằng ra biển, chúng có các đặc điểm sau.

Trầm tích sông (aQ₂^1-2)

Trong các thung lũng giữa núi, các trầm tích sông lộ rải rác với diện tích hẹp, ở khu vực Cao Quảng, Kim Bảng.

Trầm tích lộ dọc theo thung lũng sông Troóc (Phú Mỹ) và ngọn khe Hói Đá, tạo thềm bậc I khá bằng phẳng, hơi nghiêng thoải về phía dòng chảy. Trên địa hình này nhân dân đang canh tác lúa nước.

Tại đây các trầm tích có cấu tạo như sau:.

- Lớp 1 (2,4-0,3m): Cát hạt mịn màu vàng nhạt.

- Lớp 2 (0,3-0,0m): Bột pha cát màu xám.

Tại khu vực Minh Hoá chúng có xấu tạo như sau:

- Lớp 1 (3,5-2,5m): Sạn sỏi cuội lẫn cát màu vàng loang lỗ lẫn ít kết vón màu nâu.

- Lớp 2 (2,5-0,4m): Cát bột màu vàng nhạt, phần dưới lẫn nhiều sạn sỏi kích thước 1-5cm.

- Lớp 3 (0,4-0,0m): Đất trồng là cát bột màu xám nâu.

Trầm tích này phân bố khá rộng trong vùng nghiên cứu, chúng phân bố dưới dạng các đồng bằng tích tụ ở các độ cao khác nhau. Tuy nhiên, diện phân bố lớn nhất vẫn là khu vực Đồng Hới, Quảng Ninh, Lệ Thuỷ, Hoàn Lão, còn các vùng Roòn, Ba Đồn có diện phân bố nhỏ hơn. Hệ thống sông Nhật Lệ, sông Gianh cùng với các chi lưu của nó và các hệ thống sông suối khác đã mang một khối lượng lớn vật liệu bóc mòn đến trầm đọng ở vùng biển cửa sông để tạo nên đồng bằng tích tụ hỗn hợp sông biển. Dấu hiệu của môi trường nước mặn hiện còn thấy nhiều bãi sú vẹt còn sót lại ở cầu Quán Hàu, tại sông Gianh có ở các khu vực xã từ Phù Hoá đến gần cửa Gianh, ngoài ra chúng còn có ở khu vực sông Long Đại. Đó là cây chỉ thị cho môi trường cửa sông ven biển, ven biển gần bờ. Năm 1997, khi lập bản đồ địa chất Đô thị Đồng Hới, lỗ khoan tay ở phía Đông ga Lệ Kỳ với các mẫu phân tích đã cho kết quả các hoá thạch: Ammonia beccarii, Sigmoilia sp., Cibicides wuellerlorpi, Quinqueloculina sp., Q. seminulum, Q.cf. akneriana, Rotalia sp., Elphidium advenum, E. hispidulum, Elphidiella sp., Triloculina, tricarina, Nonion sp., Pseudorotalia sp., Spiroloculina sp., Nonionella sp., cùng với các hoá thạch động vật này còn gặp bào tử phấn hoa: Cyathea sp., Pteris sp., Sellaginnella sp., Osmunda sp., Larix sp., Cycas sp., Quercus sp., Morus sp., Acrostichum sp., Đó là các hoá thạch tiêu biểu cho môi trường cửa sông ven biển và có tuổi hiện đại.

Đồ thị đường cong tích lũy trầm tích sông - biển (amQ₂^1-2) vùng Đức Ninh theo mặt cắt lỗ khoan KT.24 (4,8-0,0m) tại khu vực Phù Lưu gồm bột cát, sét, ít sạn màu xám nâu nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 61,6; cát: 22,75; sét: 14; sạn: 1,65. Thông số độ hạt: Md: 0,079; So: 2,13; Sk: 0,35; P: 0,873; Q: 0,748. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99%, bột kết: 1%, các khoáng vật khác: rất ít. Thành phần các ôxyt: SiO₂: 91,28%; Fe₂O₃: 1,04%; FeO: 0,93%; Al₂O₃: 5,7%; CaO: 0,14%; MgO: 0,3%; TiO₂: 0,8%; Na₂O: 0,19%; K₂O: 1,6%. Chúng phủ trực tiếp lên bề mặt phong hoá loang lổ hệ tầng Phú Xuân _. Bề dày 4,8m.

Ở lỗ khoan KT.5 (8,0-0,0m) trầm tích gồm bột cát lẫn sạn sỏi màu xám vàng, phớt trắng. Thành phần độ hạt (%): bột: 43,5; cát: 36,7; sạn sỏi: 12,5; sét: 7,5. Các thông số độ hạt: Md: 0,096; So: 2,54; Sk: 5,07; P: 0,808; Q: 0,686. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 95%; bột kết: 5%; felspat rất ít. Bề dày 8,0m.

Các trầm tích ở vùng lộ chưa phát hiện được hoá thạch, song dựa vào quan hệ phía dưới phủ trên hệ tầng Phú Xuân _ và địa hình phân bố chúng, nên đã xếp vào trầm tích sông - biển tuổi Holocen sớm - giữa (amQ₂^1-2).

Theo lỗ khoan KT.11 (25,0-15,0m) tại khu vực Quảng Tân (phía Nam sông Gianh), gồm bột cát sét, ít sạn màu xám tro, xám nâu. Thành phần độ hạt (%): bột: 42,2; cát: 36,8; sét: 15,5; sạn: 5,5. Thông số độ hạt: Md: 0,085; So: 2,0; Sk: 3,11; P: 0,81; Q: 0,713. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 90%, siderit: 10%, các khoáng vật khác: rất ít. Thành phần hoá học các ôxyt: SiO₂: 81,74%; Fe₂O₃: 1,07%; FeO: 1,54%; Al₂O₃: 8,65%; CaO: 0,56%; MgO: 0,5%. Tại độ sâu 18,0m gặp Bào tử phấn hoa: Cyathea sp., Dicksonia sp., Sphagnum sp., Taxus sp., Cycas sp., Pinus sp., Polypodium sp., Sequoia sp.,... Vi cổ sinh: Pararotalia sp., Elphidium advenum, Cythere sp.,... Tảo lợ, mặn: Nitzschia sp., Coscinodiscus sp., C.radiatus, Diploneis sp., Thalassiosira sp., Cyclotella sp., Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 6,3, Eh: 120mV, Kt: 0,68. Bề dày 10m.

Theo lỗ khoan MH.1 (17,2-10,0m), gồm 2 lớp:

- Lớp 1 (17,2-15,0m): Bột cát lẫn nhiều sạn, ít sét màu xám nhạt, nâu hồng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 40,07; sạn: 25,48; cát: 21,7; sét: 12,75. Thông số độ hạt: Md: 0,094; So: 2,26-4,89; Sk: 4,74-6,66; P: 0,778-0,794; Q: 0,703-0,711. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 92,5%, bột kết: 5%, vụn đá: 1%, siderit: 1,5%. Chứa Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Pteris sp., Pinus sp., Biota sp., Osmunda sp., Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 6,5, Eh: 76mV, Kt: 0,527.

- Lớp 2 (15,0-10,0m): Bột sét lẫn ít cát sạn màu xám nhạt, nâu hồng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 40,85-57,2; sét: 35-59; cát: 0,15-4,45; sạn: ít-3,35. Thông số độ hạt: Md: 0,007-0,022; So: 2,98-3,76; Sk: 0,82-1,42; P: 0,789-0,796; Q: 0,707-0,722. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 90-100%, bột kết: ít-10%, ilmenit, turmalin: ít. Chứa Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Cyathea sp., Osmunda sp.,... Vi cổ sinh: Elphidium macellum; E. advenum; Nonionina depressula... Tảo rất nghèo gồm: Thalasiosira sp., Actinociclus sp., Coscynodiscus sp., Cyclotella sp., Khoáng vật sét: kaolinit: 22%, hydromica: 20%, montmorilonit: ít. Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 6,7, Eh: 120mV. Bề dày 7,2m.

Phía dưới, chúng phủ trực tiếp lên bề mặt phong hoá loang lỗ hệ tầng Phú Xuân _, phía trên chuyển tiếp lên trầm tích biển cùng tuổi (mQ₂^1-2).

Trầm tích đầm lầy - biển (bm) hoàn toàn không lộ trên mặt mà chỉ bắt gặp trong các lỗ khoan, tuy nhiên độ sâu bắt gặp trầm tích này không lớn, quá trình thành tạo của trầm tích này liên quan đến các lòng sông cổ (Roòn). Bằng các nghiên cứu cho thấy trước thời kỳ biển tiến vào Holocen giữa (Q₂²), vùng nghiên cứu đã xảy ra quá trình đầm lầy hoá đồng bằng, di chỉ của nó để lại là lớp trầm tích đặc trưng gồm sét bột dạng bột lỏng nhão màu xám đen lẫn nhiều vật chất hữu cơ, mùn thực vật và được hình thành trong môi trường khử, phân bố ở độ sâu từ 2,5-14,5m, với bề dày thay đổi từ 3,0-> 14,5m.

Theo lỗ khoan KT.16 (20,0-5,5m) tại khu vực Thuận Bài, gồm sét bột, ít cát màu xám đen nhạt, lỏng nhão. Thành phần độ hạt (%): sét: 64,0; bột: 35,05; cát: 0,95. Các thông số độ hạt: Md: 0,0065; So, Sk không xác định, P: 0,817; Q: 0,739. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 65,0%, bột kết + mảnh vỏ ốc: 35%, marcasit: ít. Tại độ sâu 6,5 và 20,0m gặp Bào tử phấn hoa: Osmunda sp., Polypodium sp., Gleichenia sp., Sphagnum sp., Pteris sp., Acrostichum sp., Taxodium sp., Biota sp., Cycas sp., Tsuga sp.,... Vi cổ sinh: Ammonia beccarii; Quinqueloculina tropicalis; Elphidium hispidulum, Cythere sp., Nonion cf. boueanum; Pararotalia sp.,... Tảo: Coscinodiscus sp., Actinocyclus sp., Diploneis sp., Thalasiosira sp., Cyclotella sp., Navicula sp., Chỉ số hoá lý môi trường: pH: 5,9, Eh:-17mV; Kt: 0,41. Bề dày > 14,5m.

Tại lỗ khoan KT.8c, KT.10 cũng có mặt trầm tích này, song tại KT.10 (13,5-5,0m) hàm lượng khoáng vật marcasit khá cao (25%) pyrit: ít, pH thấp (5,5), Eh có giá trị âm (-45 mV). Chứa khá phong phú Bào tử phấn hoa, Vi cổ sinh, Tảo đặc trưng cho môi trường đầm lầy - ven biển tuổi Holocen sớm - giữa (bmQ₂^1-2). Tuy nhiên, khi theo dõi các lỗ khoan khu vực Lệ Thuỷ ở độ sâu khoảng 29-30m đã bắt gặp tầng than bùn màu đen dày khoảng 1m.

Trầm tích biển - gió tạo thành những dải hẹp chạy song song với bờ biển hiện tại dưới dạng những cồn cát không liên tục trên những thành tạo biển cùng tuổi. Độ cao của các cồn cát từ 8-10m, cá biệt có nới cao đến 20-30m (xã Ngư Thuỷ - Lệ Thuỷ). Tại vùng Ba Đồn chúng còn tiến sâu vào lục địa và phủ lên bề mặt đồng bằng tích tụ.

Tại khu vực Ba Đồn trầm tích này gồm cát thạch anh màu trắng, lẫn rất ít bột (1,9%), độ chọn lọc rất tốt (So: 1,41) cát khá sạch. Thành phần chủ yếu thạch anh: 100%, vụn đá và các khoáng vật khác rất ít. Thành phần hoá học (%): SiO₂: 98,74; Fe₂O₃: 0,12; FeO: 0,47; Al₂O₃: 0,0; CaO: 0,7; TiO₂: 0,0. Bề dày 7,0m.

Theo lỗ khoan KT.7 trầm tích chủ yếu là cát thạch anh màu trắng lẫn rất ít bột (1,3%), cát hạt lớn chiếm 66,15%, cát hạt vừa 29,8%, hạt nhỏ 2,3%. Các thông số độ hạt: Md: 0,35; So: 1,16; Sk: 1,0; P: 0,828; Q: 0,667. Thành phần khoáng vật thạch anh: 100%, các khoáng vật khác rất ít.

Trầm tích biển chỉ lộ hẹp kéo dài dọc Quốc lộ 1A với bề rộng 200-300m, dài 4-5km, còn lại chúng bị phủ dưới đồng bằng gặp trong một số lỗ khoan ở trung tâm đồng bằng và ven biển. Ở dải ven biển chúng vẫn còn lộ dưới dạng “trũng giữa cồn”, quá trình thành tạo của chúng liên quan chặt chẽ với đợt biển tiến Flandrian. Tại vùng Đồng Hới, trầm tích mQ₂^1-2 phân bố thành những diện nhỏ từ khu vực Bảo Ninh, Đồng Phú đến Quảng Phú. Tại đây cát biển có cấu tạo phân lớp song song gồm chủ yếu là thạch anh không màu, hoặc một ít vàng xỉn. Tại Bắc Hoà, Tân Thuận, Tân Hải (xã Ngư Hải) trầm tích này tạo thềm 2-3m chạy dọc theo bờ biển. Tại các điểm khảo sát QB.1084 (vùng Lệ Thuỷ) bề mặt này bị phủ lớp cát thạch anh dày khoảng 2-3m.

Theo lỗ khoan LKMH.1 (10,0-0,0m) gồm 2 lớp:

- Lớp 1 (10,0-5,4m): Cát bột sét, ít sạn màu xám đen nhạt. Thành phần độ hạt (%): cát: 37,95-82,45; bột: 17,1-45,6; sét: ít-10; sạn: 0,4-6,45. Các thông số độ hạt: Md: 0,187; So: 2,38; Sk: 2,93; P: 0,793; Q: 0,683. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 70-100%, vụn đá: ít-30%, turmalin, muscovit: ít. Tại độ sâu 9,5m gặp Bào tử phấn hoa Polypodium sp., Osmunda sp., Gleichenia sp., Sphagnum sp., Taxodium sp., Acrostichum sp., Vi cổ sinh: Ammonia beccarii; Elphidium macellum, Pseudorotalia schroeteriana, P.indopacifica.,... Tảo: Coscinodiscus sp., Thalassiosira sp., Cyclotella sp.,

- Lớp 2 (5,4-0,0m): Cát lẫn ít bột màu xám nhạt, trắng nhạt. Thành phần độ hạt (%): cát: 86,2-88,65; bột: 11,15-13,8; sạn: ít-0,2. Thông số độ hạt: Md: 0,387; So: 1,42; Sk: 0,75; P: 0,820; Q: 0,705. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99-100%, vụn đá: ít-1%, zircon, ilmenit: ít. Bề dày 2 lớp 10,0m. Tại các lỗ khoan KT.8c, KT.13 cũng có mặt trầm tích này với bề dày 10,0-14,5m, chúng phủ trực tiếp lên tầng sét bột lỏng nhão nguồn gốc đầm lầy - biển cùng tuổi (bmQ₂^1-2).

Theo lỗ khoan KT.20a (23,0-18,5m) tại khu vực Nam cửa sông Gianh, gồm cát lẫn ít bột, sạn nhỏ màu xám đen nhạt. Thành phần độ hạt (%): cát: 81,5; bột: 14,75; sạn: 3,75. Thông số độ hạt: Md: 0,36; So: 2,18; Sk: 0,72; P: 0,806; Q: 0,753. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 95%, vụn đá + sericit: 5%. Tại độ sâu 19,5m chứa Vi cổ sinh: Ammonia japonica; A.beccarii; Quinqueloculina seminula; Discobis sp., Elphidium advenum; Miliolina sp., Cythere sp., Chara sp.,... Tảo: Coscinodiscus subtilis; Thalassiosira sp., Nitzschia sp., Actinocyclus sp., Cyclotella stylorum. Bề dày 4,5m.

Tại lỗ khoan KT.8 (12,0-4,5m) cũng có mặt trầm tích này, song tỷ lệ bột cao hơn (50,65%), kích thước hạt trung bình nhỏ hơn (Md: 0,1) độ chọn lọc tốt hơn (So: 2,0) chứa khá phong phú Vi cổ sinh tuổi Holocen giữa. Bề dày 7,5m.

Đặc điểm các trầm tích Holocen hạ - trung (Q₂^1-2)

Đặc điểm thạch học và thạch hoá:

Trầm tích sông - biển và đầm lầy - biển thành phần chủ yếu bột sét, ít cát sạn màu xám, xám đen, trầm tích đầm lầy - biển giàu vật chất hữu cơ. Hàm lượng ôxyt silic (SiO₂) khá cao (73,11-78,16%) và ôxyt kiềm tương đối cao (1,85-2,0). Trong thành phần hạt vụn (cát) hàm lượng thạch anh dao động từ 35-95%, tương đối giàu mảnh đá (2-65%), các khoáng vật khác đa dạng. Trong khoáng vật sét ngoài kaolinit, còn có hydromica và ít monmorilonit. Khoáng vật chỉ thị môi trường có siderit (ít-25%) trong trầm tích sông - biển; marcasit, pyrit (ít-25%) trong trầm tích đầm lầy - biển. Trầm tích biển và biển - gió thành phần hoàn toàn là cát, thành phần khoáng vật chủ yếu thạch anh (95-100%), rất nghèo vụn đá và các khoáng vật khác. Độ chọn lọc và mài tròn rất tốt (So: 1,16-2,05); hàm lượng ôxyt SiO₂ rất cao (>79%) và các ôxyt khác Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O rất thấp (<1%).

Các trầm tích sông - biển, đầm lầy - biển và biển khá phong phú Bào tử phấn hoa, Vi cổ sinh, Tảo như đã mô tả ở trên, các hoá thạch đều xác định tuổi Holocen sớm - giữa môi trường cửa sông - ven biển, biển ven bờ hoặc đầm lầy - vùng vịnh ven biển cho các trầm tích tương ứng.

Trong các trầm tích đầm lầy - biển, chỉ tiêu hoá lý môi trường phản ánh rất rõ nét, độ pH thấp (5,5-5,9); Eh có giá trị âm (-4  -45mV), có mặt các khoáng vật chỉ thị môi trường khử với hàm lượng khá cao như marcasit (ít-25%); pyrit (ít), hoặc sự có mặt siderit (ít-25,6%) đặc trưng cho môi trường chuyển tiếp (cửa sông - ven biển).

Khoáng sản liên quan có các tích tụ cát thuỷ tinh trong trầm tích biển - gió (mvQ₂^1-2) thành phần chủ yếu là cát thạch anh, độ mài tròn chọn lọc khá tốt, kích thước hạt trung bình, hàm lượng SiO₂ cao (95,25-98,5%); Fe₂O₃ thấp (0,12%) đạt yêu cầu cát thuỷ tinh.

Các trầm tích đầm lầy - biển (bmQ₂^1-2) có diện phân bố khá rộng rãi ở dưới đồng bằng Ba Đồn, thành phần chủ yếu là bột sét màu xám đen, trạng thái lỏng, có độ sâu phân bố từ 2,5->22,0m với bề dày 1,5->14,5m, phía trên bị phủ bởi các trầm tích biển, biển - gió cùng tuổi hoặc các trầm tích Holocen giữa - muộn. Do đó, đây là tầng đất yếu, cần được lưu ý khi đánh giá các điều kiện địa chất công trình.

Các trầm tích Holocen trung - thượng chiếm diện tích khá lớn ở khu vực sông Gianh - Ba Đồn, chúng phát triển men theo thung lũng sông Gianh lên tận thượng nguồn (khu vực Đồng Ca). Ngoài ra, chúng có mặt ở các vùng Quảng Ninh, Lệ Thuỷ, Hoàn Lão. Trầm tích này gồm các nguồn gốc sau: sông - đầm lầy (ab), sông - biển (am), sông - biển - đầm lầy (amb).

Phân bố với diện tích hẹp tạo các bãi bồi hiện đại ở cửa sông Nan, thôn Lạc Thiện (Quy Hoá). Tại MH. h 19 (3,6-0,0m) trầm tích gồm cuội sỏi rời rạc. Kích thước phổ biến 1-2cm (60%); 0,1-1cm (40%). Thành phần đa dạng gồm cát kết, thạch anh, đá phiến, độ mài tròn trung bình. Chúng phủ trực tiếp lên bề mặt bào mòn của đá vôi, đá vôi sét hệ tầng Mục Bài. Dày 3,6m. Các trầm tích này phân bố dọc theo các sông Gianh, Nhật Lệ và các chi lưu của nó. Tại thung lũng sông Gianh về phía trung nguồn (từ Tiến Hóa đến Minh Cầm) các trầm tích có các đặc điểm sau:

Theo LK.KT.26 (6,5-0,0m) từ dưới lên như sau:

- Lớp 1 (6,5-1,5m): Bột sét, cát màu xám sẫm. Thành phần độ hạt (%): bột: 53,35; sét: 25,5; cát: 21,15. Thông số độ hạt: Md: 0,08; So: 3,16; Sk: 0,14; P: 0,772; Q: 0,708. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 95%; vụn đá + bột kết: 5%. Tại độ sâu 6,0m gặp Bào tử phấn hoa: Cyathea sp., Gleichenia sp., Pteris sp., Taxodium sp., Pinus sp., Quercus sp.,

- Lớp 2 (1,5-0,0m): Bột sét cát màu nâu vàng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 59,4; cát: 24,1; sét: 16,5. Thông số độ hạt: Md: 0,083; So: 1,47; Sk: 0,66; P: 0,774; Q: 0,754. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 95(%); vụn đá + bột kết: 5(%). Hóa lý môi trường: pH: 6,6; Eh: 120mV; Fe/C: 0,087; Kt: 0,35.

Mặt cắt tại Mỹ Cương có cấu tạo như sau (từ dưới lên):

-Tập 1: Cát sét màu xám đen chứa vỏ sò ốc, dày 0,2m.

-Tập 2: Cát sạn thạch anh màu xám vàng hạt vừa đến lớn lẫn cuội sỏi thạch anh, dày 1,8m. Hệ số độ hạt: cỡ hạt (mm) 0,05 = 7,71%; 0,1: 2,92%; 0,25: 12,9%; 0,5-1: 60,265%; 1-2,5: 16,5%. Md: 0,79; So: 1,4; Sk: 0,79. Cát sạn cuội khá sạch sử dụng cho xây dựng khá tốt.

- Tập 3: Sét bột màu xám đen chứa mùn thực vật, sét chiếm 60-70%; bột: 30-40%, dày 0,6m.

- Tập 4: Cát lẫn sét màu xám vàng, vàng nhạt, cát chiếm 60-70%; sét: 30-40%, dày 3,1m. Bề dày chung là 5,7m.

Tại khu vực Hà Công, Cương Gián phân bố hạn chế gồm 2 kiểu bề mặt bãi bồi cao và thấp. Kiểu bãi bồi cao trong phạm vi tờ bản đồ có diện tích rất hẹp mà chúng kéo dài chủ yếu về phía Tây sẽ được mô tả chi tiết trong báo cáo tờ Xuân Mai. Kiểu bãi bồi thấp phân bố tại các khúc uốn của sông Gianh khu vực Xóm Bàu, Cương Gián, trầm tích có thành phần hạt thô (cát sạn) là chủ yếu. Theo MH.3281 gồm sạn sỏi màu vàng nhạt, rời rạc gồm thạch anh, silic, ít cát kết, kích thước 0,2-0,3cm, có khi 1-2cm, có thể làm cát xây dựng rất tốt nhưng quy mô quá nhỏ không tiến hành tìm kiếm.

Trầm tích sông - biển (amQ₂^2-3)

Trầm tích sông - biển chiếm diện tích chủ yếu ở đồng bằng thuộc khu vực Ba Đồn. Ngoài ra, chúng còn có mặt ở khu vực xã Quảng Trạch, Phú Trạch (Bố Trạch), Roòn, Quảng Ninh, Lệ Thuỷ.

Tại khu vực sông Gianh, theo lỗ khoan KT.12 (8,0-0,0m), gồm 2 lớp:

- Lớp 1 (8,0-3,5m): Bột sét màu xám xi măng, nhão lỏng lẫn ít cát hạt mịn.

- Lớp 2 (3,5-0,0m): Bột sét, ít cát sạn màu vàng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 60,9 ; sét: 36,5; cát: 2,1%; sạn: 0,5. Thông số độ hạt: Md: 0,084; So: 4,23; Sk: 0,57; P: 0,787; Q: 0,720. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 90%, bột kết: 10%, ilmenit, turmalin: ít, chứa Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Cyathea sp., Larix sp., Canabis sp., Palmae sp., Hoá lý môi trường: pH: 6,5; Eh: 87mV; Kt: 0,4. Bề dày 2 lớp 8,0m.

Theo lỗ khoan KT.17 (3,5-0,0m) khu vực ven biển, hàm lượng cát tăng cao hơn: bột: 48,45%; cát: 42,1%; sét: 9,0%; sạn: 0,45%. Độ chọn lọc tốt hơn (So: 1,45) hàm lượng thạch anh trong khoáng vật cát cao hơn (100%) rất nghèo Vi cổ sinh: Chara sp., Tảo mặn, lợ gồm: Epithemia sp., Sinedra sp., Diplonies sp., Navicula sp., Gomphonema sp., Pinularia sp., Thành phần hoá học (%): SiO₂: 87,06; Fe₂O₃: 2,03; FeO: 0,9; Al₂O₃: 5,25; CaO: 0,7; MgO: 0,3; TiO₂: 0,4; Na₂O: 0,8; K₂O: 0,8. Hoá lý môi trường: pH: 6,8; Eh: 78mV; Kt: 0,4. Bề dày 3,5m. Các nghiên cứu trước đây của Phạm Đình Trưởng (1996) xếp trầm tích này vào Holocen thượng (amQ₂³), trong khi nghiên cứu dải đồng bằng này kết hợp với các nguồn tài liệu đã có, có thể xếp vào Holocen trung - thượng (am Q₂^2-3).

Đây là thành tạo trầm tích các lòng sông cổ bị đầm lầy hoá với diện phân bố nhỏ hẹp, trong khu vực nghiên cứu chỉ thấy lộ ở các khu vực Sảo Phong thuộc thung lũng sông Gianh.

Theo lỗ khoan KT.28 (1,5- 0,0m) trầm tích gồm sét bột, ít cát màu xám đen nhạt. Thành phần độ hạt (%): sét: 73,0; bột: 24,45; cát: 2,55. Thông số độ hạt: Md: 0,00495; các thông số khác không xác định. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh 97(%); bột kết 3(%); khoáng vật khác: ít. Thành phần hoá học (%): SiO₂: 62,8; Fe₂O₃: 3,99; FeO: 0,47; Al₂O₃: 19,06; CaO: 0,42; MgO: 1,02; TiO₂: 0,8; Na₂O: 1,08; K₂O: 1,98. Tại độ sâu 0,8m gặp Vi cổ sinh: Candona sp., Cypris sp., Khoáng vật sét: hydromica 19(%); Kaolinit 15(%); chlorit 10(%); hydrogoethit 8(%). Hoá lý môi trường: pH: 5,5; Eh: -28mV. Dày 1,5m. Các trầm tích sông - đầm lầy dùng để sản xuất gạch ngói khá tốt, nhân dân địa phương đang khai thác.

Trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ₂^2-3)

Đây là các thành tạo trong bãi triều lầy vùng cửa sông ven biển, trầm tích này thường phân bố ở những vùng cửa sông mà năng lượng biển thắng thế (cửa sông kiểu Estuary) hoặc năng lượng sông chiếm ưu thế (cửa sông kiểu bồi tụ). Trong diện tích nghiên cứu chúng phân bố ở Ba Đồn, sông Gianh, Bố Trạch, Quảng Ninh, Lệ Thuỷ nhưng diện tích của chúng không lớn. Trầm tích này gồm kiểu mặt cắt:

Phân bố ở trung tâm đồng bằng tạo các bàu, lạch trũng bị cạn nước trên địa hình cát trắng, rộng 50-70m, kéo dài theo phương á kinh tuyến. Đặc trưng của trầm tích là hạt mịn giàu vật chất hữu cơ màu xám đen, di tích thực vật bán phân huỷ, than bùn.

Theo MH.3098 (3,5-0,0m), gồm 3 lớp:

- Lớp 1 (3,5-3,2m): Bột cát màu vàng nhạt. Thành phần độ hạt (%): bột: 63,3; cát: 36,4; sạn: 0,3. Thông số độ hạt: Md: 0,09; P: 0,818; Q: 0,716. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99%, vụn đá: 1%, các khoáng vật khác: rất ít. Khoáng vật sét: kaolinit: 10%, hydromica: 20%; chlorit: 15%; pyrit: ít.

- Lớp 2 (3,2-1,8m): Than bùn màu đen, chất lượng khá tốt, chứa Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Cyathea sp., Larix sp., Canabis sp., Palmae sp., Sphaglum sp., Acrostichum sp., Taxodium sp., Pinus sp., Tsuga sp., Morus sp., Cyperus sp., Acanthus sp., Nyphar sp., Thành phần hoá học (%): SiO₂: 31,38; Fe₂O₃: 2,11; FeO: 0,57; Al₂O₃: 0,81; CaO: 0,14; MgO: 0,41; TiO₂: 0,1; Na₂O: 0,08. Hoá lý môi trường: Eh:-120mV; pH: 4,5; Fe/C: 1,4; Kt: 0,95, carbon hữu cơ: 15,5%.

- Lớp 3 (1,8-0,0m): Cát lẫn than bùn màu đen. Bề dày >3,5m.

Tại G.1-T.II-BĐ khu vực Thượng Sơn, than bùn có chất lượng khá tốt. Kết quả phân tích hoá than: độ ẩm (W%): 10,27; độ tro (A%): 50,81; chất bốc (V%): 19,66; lưu huỳnh (S%): 0,13; nhiệt lượng (cal/g): 2582.

Tại MH.3101 và KT.6, trầm tích có bề dày tầng than bùn mỏng hơn (0,5m).

Tạo dải hẹp chạy dọc hai bên bờ khu vực cửa sông Gianh. Đây là địa hình trũng thường xuyên bị ngập nước do thuỷ triều lên, thực vật ngập mặn khá phát triển, đôi chỗ dân đang cải tạo làm hồ nuôi tôm cá.

Theo MH.3149 (1,2-0,0m), gồm 2 lớp:

- Lớp 1 (1,2-0,5m): Bột cát sét lẫn nhiều vật chất than bùn màu xám đen, di tích thực vật chưa phân huỷ hết. Thành phần độ hạt (%): bột: 68,65; cát: 19,35; sét: 12. Thông số độ hạt: Md: 0,082; So: 1,53; Sk: 0,55; P: 0,795; Q: 0,713. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 97%, bột kết + vụn đá: 3%, các khoáng vật khác: rất ít. Thành phần hoá học (%): SiO₂: 65,3; Fe₂O₃: 6,58; Al₂O₃: 8,71; CaO: 0,56; MgO: 0,61; TiO₂: 0,5; Na₂O: 1,47; K₂O: 1,79.

- Lớp 2 (0,5-0,0m): Bột cát sét lẫn nhiều di tích thực vật bán phân huỷ màu đen, xám đen. Bề dày 2 lớp 1,2m.

Tại MH.3128, trầm tích có thành phần tương tự, chứa phong phú Bào tử phấn hoa: Polypodium sp., Pteris sp., Dicksonia sp., Alsophium sp., Taxodium sp., Larix sp., Tsuga sp., Quercus sp., Cyperus sp., Euphorbia sp., Cyathea sp., Acrostichum sp., Sequoia sp., Pinus sp., Acanthus sp., Graminae; Tảo mặn-lợ-ngọt gồm: Coscinodiscus lacustris, C. stylorum; Thalassiosira decipien; Actinoptychus sp., Pinularia sp., Navicula sp.,... Hoá lý môi trường: pH: 5,8; Eh:-50mV; carbon hữu cơ: 1,1%. Bề dày >1,7m.

Trầm tích sông và sông - biển thường có độ chọn lọc không đều (So: 1,47-4,56), trong thành phần khoáng vật giàu mảnh đá (ít-15%). Trầm tích biển và biển - gió thành phần chủ yếu là cát, có độ chọn lọc tốt nhất (So: 1,15-2,04), có hàm lượng thạch anh cao nhất (98-100%). Các trầm tích sông - biển - đầm lầy chứa nhiều vật chất hữu cơ, di tích thực vật bán phân huỷ. Đặc điểm thạch hoá khá phù hợp với các đặc điểm thạch học nêu trên; các trầm tích sông - biển - đầm lầy có hàm lượng SiO₂ thấp nhất (48,34%), sau đó đến trầm tích sông - biển (79,07%), còn các trầm tích biển và biển - gió có SiO₂ cao nhất (89,07-93,56%), các ôxyt Al₂O₃; K₂O; Na₂O thay đổi khá phù hợp với quy luật phân dị hoá học trầm tích, trầm tích có độ chọn lọc tốt thì chúng có hàm lượng nghèo và ngược lại.

Các trầm tích biển và biển - gió rất nghèo cổ sinh, còn các trầm tích sông - biển và sông - biển - đầm lầy rất phong phú Bào tử phấn hoa, Tảo, Vi cổ sinh như đã mô tả ở trên, chúng đặc trưng cho môi trường cửa sông - ven biển, đầm lầy - ven biển tuổi Holocen giữa - muộn.

Các chỉ tiêu hoá lý môi trường khá phù hợp với các nguồn gốc trầm tích (bảng 2). Trầm tích sông - biển có pH: 6,3-6,8; Eh: 100-132 (mV); Kt: 0,25-0,83 đặc trưng cho môi trường ôxy hoá yếu-trung bình, có độ acid yếu-kiềm yếu. Các trầm tích sông - biển - đầm lầy có các chỉ số hoá lý môi trường rất đặc trưng pH thấp (4,5-5,8); Eh âm (- 4  -120mV). Cùng với sự có mặt của khoáng vật chỉ thị môi trường như pyrit, marcasit, hàm lượng carbon hữu cơ khá cao (1,35-24,6) chứng tỏ chúng được hình thành trong môi trường khử, có tính chất acid rõ rệt liên quan đến các yếu tố đầm lầy. Đáng lưu ý kiểu mặt cắt trầm tích chứa hàm lượng carbon hữu cơ cao (>15,5%) mới tạo lớp than bùn công nghiệp.

- Sét gạch ngói liên quan đến các trầm tích sông - biển (amQ₂^2-3).

- Cát xây dựng liên quan trầm tích sông, trầm tích biển - gió (a, mvQ₂^2-3).

- Than bùn liên quan trầm tích sông - biển - đầm lầy (ambQ₂^2-3) có chứa hàm lượng carbon hữu cơ cao.

Tại khu vực tỉnh Quảng Bình, các thành tạo này kéo dài suốt từ Bắc - Nam, chúng được phân bố dọc theo bờ biển. Hiện nay, sự tác động của gió đã gây ảnh hưởng không nhỏ cho công cuộc phát triển kinh tế-xã hội của cư dân sống trong vùng, nhiều nơi cát đã di động làm vùi lấp ruộng, vườn và có nguy cơ trở thành tai biến, trên thực tế chúng đã xảy ra và nhân dân đã và đang phải hứng chịu. Ở khu vực Đồng Hới, các đụn cát cao 10-15m, có nơi đến trên 20m (tại Đồng Phú), chiều rộng của địa hình cát cũng rất biến động. Thành phần trầm tích chủ yếu là cát thạch anh hạt nhỏ đến vừa màu xám, vàng nhạt chứa ilmenit- zircon-monazit hàm lượng thấp. Cát có độ chọn lọc và mài tròn tốt. Kết quả phân tích độ hạt (%): thạch anh: 99,98; các hệ số độ hạt: Md: 0,4; So: 1,13; Sk: 0,43. Dày 2-10m. Theo lỗ khoan KT.29 (5,0-0,0m) khu vực Thọ Đơn gồm cát, ít bột màu vàng nhạt. Thành phần độ hạt (%): cát: 97,85; bột: 2,15. Thông số độ hạt: Md: 0,52; So, Sk không xác định; P: 0,806; Q: 0,702. Thành phần cát: thạch anh: 98%, vụn đá + bột kết: 2%, ilmenit, limonit: rất ít. Bề dày 5,0m.

Tại MH.52, trầm tích chủ yếu là cát hạt trung-thô, màu vàng nhạt. Kết quả phân tích hoá học (%): SiO₂: 97,16; Fe₂O₃: 0,16; FeO: 0,86; Al₂O₃: 0,1; CaO: 0,0; MgO: 0,1; Na₂O: 0,07; K₂O: 0,14; MKN: 0,0.

Trầm tích biển (mQ₂^2-3)

Trầm tích phân bố dọc mép nước ven biển thuộc đới triều, rộng 50-100m, nghiêng thoải ra phía biển 10-15⁰, hoặc bị phủ dưới trầm tích biển - gió cùng tuổi (mvQ₂^2-3).

Theo MH.3010 tại đới triều khu vực Nghĩa Nương, trầm tích gồm cát hạt thô lẫn sạn, ít bột màu xám vàng. Thành phần độ hạt (%): cát: 87,9; sạn: 10,57; bột: 1,15. Thông số độ hạt: Md: 0,72; So: 1,16; Sk: 1,04; P: 0,785; Q: 0,680. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 99%, vụn đá: 1%, ilmenit, leucocen: ít, zircon: rất ít.

Tại MH.3043 trầm tích chứa vài dạng Vi cổ sinh: Ammonia beccarii., Elphidium macellum, Pararotalia sp.,

Theo lỗ khoan KT.20a (18,5-6,0m) tại khu vực Nam cửa sông Gianh trầm tích gồm cát, bột, ít sạn màu xám đen. Thành phần độ hạt (%): cát: 76,5; bột: 20,7; sạn: 2,8. Thông số độ hạt: Md: 0,24; So: 2,04; Sk: 0,95; P: 0,798; Q: 0,730. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 97%, bột kết + vụn đá: 3%. Chứa Vi cổ sinh: Elphidium craticulatum; Pararotalia sp., Quinqueloculina seminula; Ammonia beccarii, Cytherura sp., Tảo: Coscinodiscus subtilis; Paraliasulcata; Thalasiosira sp., Cyclotella sp., Nitzschia sp., Actinocyclus sp., Diploneis sp., Bề dày 12,5m.
Phụ thống Holocen th­ượng (Q₂³)

Bao gồm các trầm tích tích tụ trên mặt đồng bằng hiện nay với các kiểu nguồn gốc khác nhau: trầm tích bãi bồi, trầm tích sông - hồ, trầm tích biển - gió, trầm tích biển d­ưới dạng đê cát trắng ven bờ đang bị quá trình biển tiến hiện đại xói lở chia cắt.

Hệ Đệ Tứ không phân chia

Phân bố ở ven rìa đồng bằng khu vực Quảng Phương, Phù Lưu, Trung Thuận và diện hẹp ở khe Hói Đá, rải rác dọc hai bờ sông Gianh từ Quảng Trường đến Cảnh Hoá. Đặc trưng của trầm tích là cuội sỏi, tảng, sạn cát, độ chọn lọc, mài tròn kém-trung bình.

Theo mặt cắt MH.3089 ở ven rìa đồng bằng phía Bắc sông Gianh (vùng Quảng Phương) như sau: cuội, tảng, sỏi sạn cát, ít bột màu nâu sẫm, nâu vàng: cuội sỏi: 47,08%; cát: 16,16%; bột: 23,25%; sét: 13,5%... Thông số độ hạt: Md: 0,26; So: 10,69; Sk: 8,28; P: 0,826; Q: 0,698. Thành phần khoáng vật cát: thạch anh: 55%; sericit + muscovit: 45%; ilmenit, turmalin, hematit: rất ít (dày 2,5m) phủ không chỉnh hợp trên tầng đá gốc hệ tầng Đồng Trầu (T₂a đt).

Theo mặt cắt điểm khảo sát MH.3202 vùng cửa khe Hói Đá, phía Nam sông Gianh, trầm tích phủ không chỉnh hợp trên đá phiến sét, sét kết màu đen, không rõ thế nằm, thuộc hệ tầng Bằng Ca (D₃fr bc), gồm 3 lớp:

- Lớp 1 (8,0-5,0m): Cuội sỏi, sạn cát màu xám nâu. Cuội sỏi kích thước 5-10cm chiếm 70%, còn lại là sạn cát.

- Lớp 2 (5,0-1,2m): Cuội tảng lẫn sỏi sạn, ít bột sét màu nâu đỏ, xám trắng. Cuội tảng kích thước 7-15cm, có khi 20-30cm, độ mài tròn trung bình-khá, thành phần chủ yếu là cát kết, bột kết, thạch anh, quarsit. Cuội sỏi chiếm 85%, còn lại là bột sét.

- Lớp 3 (1,2-0,0m): Cát sạn lẫn nhiều bột sét màu vàng, bề mặt bị laterit nhẹ.

Đặc trưng của các trầm tích này có độ hạt rất thô, được quan sát rất rõ bằng mắt thường. Còn đối với các lớp hạt mịn có thành phần cấp hạt như sau: sỏi sạn: 16,09%; cát: 21,85%; bột sét: 72,06%; với độ chọn lọc rất kém (So: 10,69), trong thành phần hạt vụn chủ yếu thạch anh: 85-95%, ít vụn đá: 5%, các khoáng vật khác (sericit, muscovit: rất ít). Đặc biệt là sự có mặt của các khoáng vật liên quan trực tiếp tới đá gốc: felspat kali, vụn đá phun trào... Khoáng vật sét chủ yếu là kaolinit (17,7%) và hydromica (10-20%), phần trên mặt hệ tầng bị laterit hoá yếu.

Các trầm tích phân bố chủ yếu ở rìa đồng bằng, có quan hệ trực tiếp với các đá gốc, do tác động dòng chảy tạm thời (sông và lũ) vật liệu trầm tích được lắng đọng gần như tại chỗ, do đó chúng đa dạng về kích thước và thành phần, sắp xếp lộn xộn, là môi trường không thuận lợi cho sinh vật, cùng với sự có mặt của khoáng vật sét là kaolinit và hydromica với hàm lượng khá cao đã phản ánh trầm tích có nguồn gốc sông - lũ.

Về quan hệ địa tầng, chúng thường lộ trên mặt hoặc bị các trầm tích trẻ hơn (vùng ven rìa) phủ trên, còn quan hệ dưới chúng phủ trên đá gốc của hệ tầng Đồng Trầu hoặc hệ tầng Đông Thọ, tạo nên dạng địa hình khá rõ ở dải đồi thấp. Do đó, các giả xếp các trầm tích trên vào Đệ Tứ không phân chia, nguồn gốc sông - lũ (apQ). Tuy nhiên, không loại trừ chúng tương ứng với tầng trầm tích Pleistocen giữa - muộn, cùng nguồn gốc (_) thường phân bố ở vùng rìa các đồng bằng Huế - Quảng Trị.

Các thành tạo magma xâm nhập phân bố trong vùng với khối lượng không nhiều. Theo các tài liệu đã có, chúng được xếp vào các mức tuổi Paleozoi và Mesozoi với các phức hệ tiêu biểu như sau:

Trong các thành tạo magma xâm nhập thì khối granit-granođiorit Đồng Hới thuộc phức hệ Tr­ường Sơn (Ga C₁ ts) là một trong những khối lớn tiêu biểu đáng được quan tâm nghiên cứu. Khối này đã được nhiều nhà địa chất nghiên cứu, trong đó một phần thuộc vào diện tích tờ bản đồ địa chất Đồng Hới tỷ lệ 1:50.000 do Trần Đình Sâm làm chủ biên.

Khối xâm nhập granit phân bố về phía Tây Bắc thành phố Đồng Hới và tạo nên các dãy núi lớn Ba Rền, U Bò có độ cao trên 1.000m.

Cấu trúc địa chất của khối tương đối đơn giản. Trên bình đồ khối granit Đồng Hới có dạng đẳng thước với ranh giới đường tiếp xúc lồi lõm phức tạp kéo dài từ phía Đông Bản Va qua Rào Mạ vòng về đỉnh 511 phía Tây Phú Định với diện tích khoảng 500km². Trong các bộ phận khác nhau của khối có chứa các thể tù như đá phiến sét, đá cát kết bị sừng hoá của đá vây quanh.

Trên mặt cắt khối granit Đồng Hới là một batolit lớn với tiếp xúc rất dốc ở phía Tây Nam, thoải dần về phía Tây và Tây Bắc, rất thoải ở khu vực phía Đông và Đông Bắc.

Trên lãnh thổ khu vực nghiên cứu khối granit Đồng Hới được bóc lộ không đều, cấu tạo nên từ các khối kích thước nhỏ hơn, dưới sâu có lẽ chúng là đồng nhất. Các khối bóc lộ tiêu biểu là Rào Mạ, Ba Rền và sông Dinh.

Khối granit Đồng Hới xuyên cắt qua các thành tạo thuộc hệ tầng Long Đại và hệ tầng Đại Giang, chiếm giữ phần nhân của nếp lồi Đồng Hới.

Các nhà địa chất Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản, các tác giả bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 cho rằng, khối granit Đồng Hới gồm 3 loại đá chính thuộc 3 pha khác nhau là: diorit, granodiorit và granit 2 mica. Trong khi đó, Trần Đình Sâm trong bản đồ địa chất 1:50.000 tờ Đồng Hới lại cho rằng, khối có thành phần thạch học khá đồng nhất bao gồm các đá granit biotit muscovit.

Các tài liệu khảo sát của đề tài năm 2002 và 2003 cho thấy, khối granit Đồng Hới gồm 2 pha.

Pha xâm nhập chính: Bao gồm các đá granit biotit và granit 2 mica hạt nhỏ dạng khối, granit biotit hạt trung sẫm màu, granit biotit dạng porphyr. Các quan sát cho thấy có sự phân đới về thành phần thạch học với các ranh giới chuyển tiếp không rõ ràng.

Pha đá mạch: Bao gồm các đá aplit và pegmatit granit.

Bảng 3.6: Thành phần hoá học các đá granit khối Đồng Hới

Vành biến chất tiếp xúc nhiệt xung quanh khối Đồng Hới khá lớn. Ở khu vực Bắc và Đông Bắc, chiều rộng đới biến chất nhiệt tới 6-7km, ở phần Đông Nam đới này bị thu hẹp lại 1-2km, phần Tây - Nam các đá biến chất nhiệt hầu như vắng mặt. Thành tạo biến chất tiếp xúc nhiệt quanh khối granit có tính phân đới khá rõ nét theo chiều ngang với các đới như sau:

Theo đặc điểm cấu tạo và thành phần khoáng vật của các đá biến chất tiếp xúc nhiệt có thể liệt các đới 1 và 2 vào tướng sừng hornblend, các đới 3 và 4 vào tướng sừng anbit-ebidot.

Trong khu vực nghiên cứu ngoài granit biotit khối Đồng Hới còn gặp một số thân granit nhỏ kiểu ở Khương Hà, Mỹ Cương và thượng nguồn suối Vĩnh Tuy. Kích thước các thể granit kéo dài không quá 200m. Chúng được xem là các vệ tinh của khối Đồng Hới.