Luận án Nghiên cứu xâm nhập mặn nước dưới đất trầm tích đệ tứ vùng Nam Định

guồn 
gốc hay mức độ hòa trộn của các nguồn gốc trong mẫu nghiên cứu. 
* Nghiên cứu hướng dòng chảy NDĐ bằng phương pháp định tuổi, sử dụng các 
đồng vị phóng xạ 
Định tuổi NDĐ bằng kỹ thuật đồng vị dựa trên cơ sở sự phân rã của các đồng vị 
phóng xạ có trong thành phần của phân tử nước hoặc trong thành phần của các chất 
rắn hoặc khoáng chất tan trong nước. Phân rã phóng xạ là hiện tượng các đồng vị của 
nguyên tố tự mất đi theo thời gian không phụ thuộc vào các điều kiện môi trường và 
tuân theo quy luật phân rã phóng xạ. Do vậy, hoạt độ phóng xạ trong mẫu nước 
nghiên cứu chỉ phụ thuộc vào hoạt độ của đồng vị đó tại thời điểm hòa trộn vào 
NDĐ, cắt đứt mối quan hệ trao đổi với môi trường và phụ thuộc vào thời gian vận 
động từ khi trở thành NDĐ đến khi lấy mẫu hoặc xuất lộ [33], [70]. 
Tuổi của NDĐ (t) được định nghĩa là khoảng thời gian từ khi nước biển, nước 
mưa hoặc nước mặt xâm nhập vào TCN, chấm dứt các quá trình trao đổi chất giữa 
nước với không khí của khí quyển, đến khi xuất lộ hoặc đến thời điểm lấy mẫu 
nghiên cứu [33]. Tuổi tuyệt đối của mẫu nước ước tính theo quy luật phóng xạ và 
được thể hiện bằng công thức: 
tA
AT
t 021 ln
693,0
= (2.3) 
Trong đó T1/2 là chu kỳ bán rã của đồng vị phóng xạ, là khoảng thời gian để 
hoạt độ phóng xạ chỉ còn lại một nửa so với hoạt độ ban đầu; A0 và At là hoạt độ của 
đồng vị tại thời điểm đo. Đồng vị Triti (3H) là thành phần của phân tử nước, Cacbon 
14 (14C) trong bicacbonat hòa tan trong nước, các đồng vị khí trơ như Neon 20 (20Ne), 
Argon 39 (39Ar) hòa tan trong nước là các đồng vị phóng xạ được sử dụng rộng rãi 
trong phép định tuổi tuyệt đối của NDĐ, làm cơ sở cho việc xác định hướng vận động 
của NDĐ [33]. 
 62
Sử dụng mẫu chuẩn biết chính xác tuổi được áp dụng phổ biến trong kỹ thuật 
định tuổi bằng phương pháp 14C. Mẫu chuẩn trong trường hợp này là axit oxalic sản 
xuất từ mía đường được trồng chính xác vào năm 1950, thời điểm trước giai đoạn 
bùng nổ công nghiệp trên thế giới. Hoạt độ 14C của mẫu chuẩn được ký hiệu là 14Aref 
và hoạt độ của mẫu đo (14At) so sánh với 
14Aref. Khi đó công thức định tuổi nước bằng 
phương pháp 14C có dạng: 
treft
ref
a
aT
AA
AAT
t
14
0
14
21
1414
14
0
14
21 ln
693,0
ln
693,0
== (2.4) 
Trong đó a được gọi là tỷ số hoạt độ và có tên gọi là phần trăm Cacbon cận đại 
(percent of Modern Carbon, pMC) vì so với chất chuẩn niên đại cận đại và T1/2 của 
14C là 5730 năm [70]. 
Tương tự như phương pháp Cacbon 14, phương pháp Argon 39 cũng áp dụng 
giải pháp đo so sánh tỷ số 39Ar/40Ar trong mẫu nước với tỷ số đó trong không khí. Tỷ 
số 39Ar/40Ar trong không khí được coi là Argon cận đại và có tên gọi là pMAr 
(percent of Modern Argon) [33], [70]. Các đồng vị sử dụng để định tuổi nói trên là 
nhân phóng xạ beta tức là phát ra chùm điện tử và hoạt độ được đo hoặc bằng máy 
đếm nhấp nháy lỏng hoặc bằng khối phổ kế gia tốc [70]. 
Trước khi nước xâm nhập vào TCN có thể có một số quá trình hóa học như hòa 
tan calcit, oxy hóa các vật chất hữu cơ đất hoặc khoáng hóa các hợp chất hữu cơ đất 
do hoạt động của các chủng vi sinh vật. Các quá trình này đều tạo ra khí cacbonic 
nghèo 14C, do vậy phương pháp định tuổi nước sử dụng đồng vị 14C trong bicacbonat 
cần phải có những hiệu chính cho hiệu ứng pha loãng đồng vị 14C trong đới thông 
khí, nếu không sai số tuổi của nước có thể lên đến hàng nghìn năm. Có hai phương 
pháp hiệu chính hiệu ứng pha loãng 14CO2, đó là theo thành phần địa hóa của mẫu 
nước và theo thành phần đồng vị bền Cacbon 13 trong bicacbonat [33], [61], [70], 
[95], [120]. 
Phương pháp định tuổi mẫu nước trẻ bằng đo tỷ số hoạt độ của 3H và thành 
phần Heli 3 (3He) trong mẫu nước, còn gọi là phương pháp Triti/Heli, không cần phải 
quan tâm đến hoạt độ A0 của 
3H vì 3He là con trực tiếp của 3H [33]. Kết hợp phương 
 63
trình phân rã 3H và phương trình tích lũy 3He sẽ được phương trình định tuổi nước 
bằng phương pháp 3H/3He: 
 )1( .33 −= − ttt eHHe
λ (2.5) 
Trong đó 3Het và 
3Ht, tương ứng, đều là thành phần của 
3He và hoạt độ của 3H 
tại thời điểm đo. Phương pháp Triti/Heli đòi hỏi phải có thiết bị khối phổ kế đo hàm 
lượng tuyệt đối nên cũng chỉ có một số ít phòng thí nghiệm trên thế giới có khả năng 
phân tích và giá thành cũng đắt. 
Ở Việt Nam, chỉ có thiết bị đếm nhấp nháy lỏng và hệ làm giàu Triti bằng điện 
phân, nên vẫn phải áp dụng phương pháp đo nhấp nháy lỏng truyền thống có giới hạn 
phát hiện là 0,4 TU (1 TU=0,118 Bq/L nước, tương đương hàm lượng 1 nguyên tử 3H 
trong 1018 nguyên tử Hydro) [70]. 
2.5.2. Kết quả nghiên cứu 
2.5.2.1. Thành phần đồng vị bền của các mẫu nước nghiên cứu 
Kết quả phân tích thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của các mẫu nước 
được thể hiện trong Bảng 2.1 và 2.2 tại vị trí các lỗ khoan trên hình 2.17. Thành phần 
đồng vị bền của nước mưa tại thành phố Nam Định năm 2011 được trình bày trong 
Bảng 2.3. 
20
6 0
10
0
269.
.180
k arst
k arst
.389
20
0
h. giao thñy
h. kiÕn x−¬ng
biÓn
 ®«n
g
h. xu©n tr−êng
h. vò th−
tp.th¸i b×nh
h. h¶i hËu
tp.Nam ®Þnh
h. nam trùc
TØnh Nam ®Þnh
H. nghÜa h−ng
h.kim s¬n
h. b×nh lôc
h. vô b¶n
tp.ninh b×nh
h. nga s¬n
h. thanh liªm
tx.bØm s¬n
tx.tam ®iÖp
h. hµ trung
gia viÔn
Lç khoan lÊy mÉu ®ång vÞ vµ sè hiÖu
TÇng chøa n−íc ®Êt ®¸ nøt nÎ, karst
VÞ trÝ lÊy mÉu n−íc mÆt vµ n−íc biÓn
5 Km 100
A B
BiÓn, s«ng ngßi, kªnh m−¬ng
TÇng chøa n−íc ®Êt ®¸ bë rêi
chó gi¶i
§−êng mÆt c¾t
OB-13
OB-09
OB-12
OB-16
OB-03
OB-02
OB-10
OB-14
OB-06
OB-04 OB-01
OB-15
OB-11
OB-07
OB-08
Q225a
Q92
ND01
ND02
GV01
NM-1
NB-1
NB-3
NB-2
LK14
LK35
LK54
Q108b
Q109b
Q110a
Q111
Q220T
Q221N
Q222b
Q223N
Q224A
Q226N
Q227A
Q228A
Q229N
Q228A
NM-2
Hình 2.17: Sơ đồ vị trí lấy mẫu đồng vị và tuyến mặt cắt 
 64
Bảng 2.1: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của NDĐ và nước mặt (tháng 5/2010) 
TT LK TCN 
δ 18O 
(‰) 
δ 2H 
(‰) 
TT LK TCN 
δ 18O 
(‰) 
δ 2H 
(‰) 
1 Q108 qh -3.54 -23,43 17 Q223a qp -8,99 -72,58 
2 Q111 qh -0,86 -2,12 18 Q224a qp -7,68 -55,43 
3 Q224b qh -3,04 -23,15 19 Q225a qp -6,30 -40,79 
4 Q228c qh -5,05 -33,21 20 Q227a qp -7,25 -43,97 
5 Q108a qh -6,43 -45,73 21 Q228a qp -8,96 -75,26 
6 Q109 qh -6,76 -48,27 22 Q229a qp -6,13 -41,60 
7 Q221b qh -7,46 -42,74 23 Q229n n2 -7,75 -57,81 
8 Q228b qp -6,91 -42,61 24 Q109b n2 -6,84 -47,47 
9 Q221b qp -7,04 -47,72 25 Q221n n2 -7,70 -59,23 
10 Q226a qp -7,28 -41,93 26 Q223n n2 -8,65 -68,56 
11 Q108b qp -6,44 -46,82 27 Q226n n2 -7,19 -46,29 
12 Q92 qp -5,78 -36,51 28 Q220T t1 -6,92 -43,25 
13 Q109a qp -7,43 -51,32 29 Q92a t2 -7,32 -44,04 
14 Q110a qp -6,83 -46,37 30 NM-1* - -8,23 -55,91 
15 Q221a qp -7,97 -61,18 31 NM-2* - -7,58 -52,26 
16 Q222b qp -6,24 -42,17 * mẫu nước sông (Nguồn: Dự án IGPVN) 
Bảng 2.2: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của NDĐ tháng 8/2011 và tháng 3/2012 
TT Lỗ khoan 
Độ sâu 
(m) 
Mùa mưa 
(tháng 8 năm 2011) 
Mùa khô 
(tháng 3 năm 2012) 
δ18O (‰) δ2H (‰) δ18O (‰) δ2H (‰) 
1 OB-01 7,6 -3,72 -30,11 -4,53 -29,35 
2 OB-02 8,5 -3,46 -26,03 -4,48 -28,75 
3 OB-03 59,5 -6,69 -44,23 -6,72 -45,75 
4 OB-04 8,3 -2,69 -20,99 -3,39 -21,58 
5 OB-06 6,7 -6,26 -43,12 -6,76 -44,24 
6 OB-07 7,3 -4,54 -34,25 -5,85 -38,87 
7 OB-08 8,1 -5,68 -40,95 -6,07 -41,93 
8 OB-09 6,1 -8,25 -55,00 -5,61 -31,50 
9 OB-10 8,0 -4,82 -35,23 -5,19 -35,52 
10 OB-11 7,8 -3,77 -30,34 -3,98 -29,41 
11 OB-12 7,6 -5,90 -40,97 -6,03 -41,54 
12 OB-13 6,7 -2,38 -19,72 -3,25 -21,90 
13 OB-14 8,4 -3,58 -25,00 -4,06 -27,47 
14 OB-15 8,8 -4,24 -33,30 -5,06 -34,50 
 65
TT Lỗ khoan 
Độ sâu 
(m) 
Mùa mưa 
(tháng 8 năm 2011) 
Mùa khô 
(tháng 3 năm 2012) 
δ18O (‰) δ2H (‰) δ18O (‰) δ2H (‰) 
15 OB-15-1 95,0 -7,19 -50,74 -7,48 -51,32 
16 OB-16 9,6 -3,90 -29,91 -3,88 -29,04 
17 Q223a 109,0 -8,40 -59,25 -8,23 -58,37 
18 Q223n 138,0 -8,65 -58,38 -8,57 -60,52 
19 Q224a 100,0 -7,34 -53,62 -7,65 -54,62 
20 Q224b 45,0 -2,17 -21,23 -3,20 -21,66 
21 Q225a 110,0 -7,08 -50,14 -7,31 -49,99 
22 Q225b 68,0 -6,90 -50,86 -7,33 -50,66 
23 Q226a 105,0 -4,52 -43,90 -7,63 -51,69 
24 Q226n 151,5 -6,97 -50,81 -7,65 -52,35 
25 Q227 155,5 -7,73 -51,69 -7,47 -52,77 
26 VietAS_ND01 132,0 -7,70 -49,49 -7,37 -50,59 
27 VietAS_ND02 139,0 -6,78 -44,61 -6,50 -45,67 
28 ND02-1 15,0 -6,89 -49,30 -7,21 -48,34 
Bảng 2.3: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) trong nước biển và nước mưa năm 2011 
Thời gian δ18O (‰) δ2H (‰) Thời gian δ18O (‰) δ2H (‰) 
Tháng 2 -2,50 -6,82 Tháng 9 -10,03 -68,62 
Tháng 3 -4,38 -17,09 Tháng 10 -11,07 -75,28 
Tháng 4 -2,75 -9,58 Tháng 11 -7,21 -42,81 
Tháng 5 -4,66 -32,49 Tháng 12 -4,50 -16,69 
Tháng 6 -9,99 -69,23 NB-1 -1,32 -10,25 
Tháng 7 -8,06 -54,44 NB-2 -1,29 -12,29 
Tháng 8 -11,92 -88,11 NB-3 -2,12 -18,91 
(Mẫu NB-1, NB-2, NB-3: là mẫu nước biển ven bờ khu vực huyện Giao Thủy, Nam Định) 
2.5.2.2. Hoạt độ phóng xạ của đồng vị 14C và thành phần đồng vị bền 13C 
Bảng 2.4 trình bày kết quả phân tích tỷ số hoạt độ phóng xạ (14a) của đồng vị 
14C trong hợp chất Cacbon vô cơ (DIC) của các mẫu nước thuộc các TCN ở độ sâu 
khác nhau. Đơn vị tính hoạt độ là pMC và tính theo công thức 14a = (14Amẫu/
14Aref)100 
với 14Amẫu là hoạt độ 
14C trong DIC của mẫu nghiên cứu, 14Aref là hoạt độ của 
14C 
trong mẫu axit oxalic 2 do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) của Mỹ 
 66
cung cấp và được phân tích theo cùng một quy trình xử lý mẫu và đo phóng xạ bằng 
đếm nhấp nháy lỏng. 
Bảng 2.4: Tuổi của NDĐ xác định qua hoạt độ phóng xạ của 14C trong DIC của NDĐ 
TT 
Lỗ 
khoan 
Độ sâu 
(m) 
14a (pMC) 
Tuổi 
(năm) 
TT 
Lỗ 
khoan 
Độ sâu 
(m) 
14a (pMC) 
Tuổi 
(năm) 
1 Q220t 100,0 47,8 ± 1,7 3700 11 Q228a 120,0 18,9 ± 3,5 11400 
2 Q221n 127,0 21,6 ± 2,2 11300 12 Q229a 85,0 53,1 ± 1,6 2900 
3 Q221a 70,0 41,6 ± 1,7 5900 13 Q229n 150,0 16,7 ± 4,1 12400 
4 Q222b 115,0 28,3 ± 2,5 9100 14 Q108b 80,0 51,1 ± 1,4 3300 
5 Q223n 138,0 14,7 ± 3,2 14500 15 Q109a 135,8 19,2 ± 3,7 11300 
6 Q224a 100,0 28,0 ± 2,2 9200 16 Q109b 170,6 30,8 ± 2,0 7400 
7 Q225a 110,0 23,3 ± 3,2 9700 17 Q110a 93,6 36,2 ± 1,8 6000 
8 Q226n 151,5 16,5 ± 3,1 13500 18 Q92a 100,0 74,6 ± 1,1 850 
9 Q226a 105,0 21,8 ± 2,2 10200 19 Q92 43,0 54,1 ± 2,5 1100 
10 Q227a 155,5 15,8 ± 3,6 12900 Nguồn: Dự án IGPVN 
Bảng 2.5: Thành phần đồng vị bền 13C trong NDĐ 
TT Lỗ khoan Độ sâu (m) δ 13C 
1 Q223a 109,0 -2,57 
2 Q223n 138,0 -3,82 
3 Q224a 100,0 0,42 
4 Q224b 45,0 -0,98 
5 Q225a 110,0 -9,70 
6 Q225b 68,0 -10,27 
7 Q226a 105,0 -6,47 
8 Q226n 151,5 -8,39 
9 Q227 155,5 -11,80 
10 Q92 43,0 -5,27 
11 Q92a 100,0 -5,82 
12 Q108b 80,0 -11,41 
13 Q109a 135,8 -10,26 
14 Q110a 93,6 -13,48 
2.5.2.3. Kết quả nghiên cứu đồng vị khí trơ và Triti 
Bảng 2.6 trình bày kết quả phân tích các đồng vị khí trơ và Triti trên tuyến mặt 
cắt CD. 
 67
Bảng 2.6: Kết quả phân tích thành phần đồng vị bền và các đồng vị khí trơ và Triti trong 
các mẫu nước lấy ở độ sâu khác nhau theo mặt cắt CD 
TT 
Lỗ 
khoan 
Độ sâu 
(m) 
39a 
(pMAr) 
δ18O 
(‰) 
δ2H 
(‰) 
 Ne/He 3He/4He 
δ3He 
(%) 
 3H (TU) 
1 GV01 70,0 103 ± 7 -8,42 -62,3 3,93 1,29E-06 -6,6 2,03 ± 0,24 
2 Q108b 80,0 27 ± 7 -8,13 -57,3 0,52 1,92E-07 -86,1 0,07 ± 0,14 
3 Q109a 135,8 25 ± 5 -7,68 -54,4 0,75 3,29E-07 -76,2 0,24 ± 0,24 
4 Q110a 93,6 13 ± 5 -7,74 -54,6 0,89 5,00E-07 -63,9 0,58 ± 0,26 
5 ND01 132,0 9 ± 5 -7,22 -50,6 0,04 2,43E-07 -82,4 1,06 ± 0,25 
6 ND02 139,0 43 ± 6 -6,35 -45,7 0,58 2,38E-07 -82,8 0,71 ± 0,22 
7 Q92a 100,0 - -8,17 -57,2 0,25 3,07E-07 -77,8 0,70 ± 0,32 
8 Q92 43,0 - -8,36 -59,7 0,34 3,03E-07 -78,1 0,37 ± 0,23 
2.5.3. Phân tích và thảo luận kết quả 
2.5.3.1. Nguồn bổ cập và nguồn gốc NDĐ trong vùng nghiên cứu 
Mối tương quan giữa các thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của các mẫu 
NDĐ đã được thiết lập từ kết quả bảng 2.1 và 2.2 cùng với đường nước khí tượng địa 
phương và trình bày trên hình 2.18, qua đây một số nhận định và đánh giá được rút ra 
như sau: 
- Đối với nước mưa vùng Nam Định: đường nước khí tượng địa phương khu 
vực Nam Định có tương quan δ2H = 8,4218O + 15,23. Mối tương quan của thành 
phần đồng vị bền trong nước khí tượng là cơ sở thảo luận khả năng bổ cập nước khí 
tượng cho nước trong các TCN khi biểu diễn các kết quả trên cùng một đồ thị (hình 
2.18). 
- Thành phần đồng vị bền của nước trong tầng Holocen nằm trên đường nước bị 
bốc hơi và có thành phần hòa trộn giữa nước biển và nước khí tượng. Thành phần 
đồng vị nặng trung bình của nước là tương đối giàu, đặc biệt nước trong lỗ khoan 
Q111 có δ18O = -0,86‰ so với VSMOW, ngang bằng nước biển. Hơn nữa, khoảng 
biến động cũng lớn, từ -2,5 đến -8,3‰ (Hình 2.19). Có thể thấy, nước tầng Holocen 
có nguồn gốc từ nước biển và nước khí tượng. Tuy nhiên, do sự phân bố của của 
TCN Holocen, cũng như cấu trúc địa chất của khu vực không đồng đều nên nguồn 
gốc và chất lượng nước của tầng Holocen phụ thuộc vào vị trí lỗ khoan và mạng lưới 
sông ngòi trong vùng. 
 68
Hình 2.18: Kết quả phân tích thành phần 
đồng vị bền của nước trong vùng nghiên cứu 
Hình 2.19: Sự biến đổi của δ18O trong NDĐ 
theo chiều sâu 
- Thành phần đồng vị bền của nước trong TCN Pleistocen ở một số lỗ khoan 
được bổ cập từ tầng Neogen và Triat (Q92, Q109a, Q221a, Q223a và Q228a), nhưng 
ở một số lỗ khoan, thành phần đồng vị bền của NDĐ nằm sát đường nước khí tượng 
địa phương (Q225b, Q226a và Q227a) chứng tỏ nước trong TCN qp ở các vị trí này 
có nguồn gốc từ nước khí tượng. Đa phần nước trong TCN qp được bổ cập từ tầng 
Neogen và Triat. Mối quan hệ thủy lực giữa tầng qp với nước đại dương là rất yếu, do 
vậy độ mặn của nước trong tầng Pleistocen không cao. Bên cạnh đó, kết quả quan 
trắc từ năm 1994 đến năm 2011 cũng minh chứng cho khả năng cung cấp cho TCN 
qp từ t2 và n2 như sau: 
• Tại cụm quan trắc Q92: Mực áp lực của tầng Triat luôn lớn hơn mực áp lực 
tầng Pleistocen, trung bình 0,05m (hình 2.20) và TDS của tầng Triat nhỏ hơn 
TDS của tầng Pleistocen trung bình 6,62 mg/l. 
• Tại cụm quan trắc Q109: Mực áp lực của tầng Neogen luôn lớn hơn mực áp 
lực tầng Pleistocen, trung bình 0,91m (hình 2.21) và TDS của tầng Neogen 
nhỏ hơn TDS của tầng Pleistocen trung bình 200,9 mg/l. 
- Tầng Neogen và Triat là các TCN khe nứt, karst có tuổi trước Đệ tứ, có thời gian 
vận động trong TCN lâu. Mối tương quan giữa δ18O với δ2H và δ18O theo chiều sâu 
của nước trong tầng Neogen, Triat và Pleistocen (hình 2.18 và 2.19) đã cho thấy, 
 69
nước trong các TCN này có cùng nguồn gốc và có quan hệ thủy lực với nhau. Tầng 
chứa nước Pleistocen được bổ cập từ tầng chứa nước Neogen và Triat là hiện thực. 
Hình 2.20: Diễn biến mực nước TCN Pleistocen và Triat tại cụm quan trắc Q92 
Hình 2.21: Diễn biến mực nước trong TCN Pleistocen và Neogen tại cụm quan trắc Q109 
2.3.3.2. Xác định hướng dòng chảy NDĐ trên cơ sở kết quả xác định thời gian 
lưu của nước trong TCN 
Kết quả phân tích thành phần đồng vị phóng xạ 14C và tuổi của nước tại các lỗ 
khoan trong các TCN Neogen, Triat và Pleistocen trên trong vùng nghiên cứu (bảng 
2.4, hình 2.22 và hình 2.23) cho thấy: Thời gian lưu của nước trong TCN Pleistocen 
lớn nhất đạt 12.900 năm (lỗ khoan Q227a) và thời gian ngắn nhất là 1.100 năm (lỗ 
khoan Q92) và phụ thuộc vào mức độ bổ cập từ các tầng Neogen và Triat (hình 2.23). 
 70
Nước nhạt trong TCN Pleistocen ở vùng trung tâm của phễu hạ thấp có thời 
gian lưu rất lớn (hình 2.22). Điều này cho thấy hướng vận động của NDĐ trong tầng 
Pleistocen có hướng từ rìa vào trung tâm thấu kính nước nhạt (phần trên đất liền). 
Nước trong TCN khe nứt, karst có hướng vận động theo hướng TB-ĐN và từ hướng 
tây, tây - bắc ra biển. 
2
0
60
1
0
0
269.
.180
karst
karst
.389
20
0
h. giao thñy
h. kiÕn x−¬ng
biÓn
 ®«n
g
h. xu©n tr−êng
h. vò th−
tp.th¸i b×nh
h. h¶i hËu
tp.Nam ®Þnh
h. nam trùc
TØnh Nam ®Þnh
H. nghÜa h−ng
h.kim s¬n
h. b×nh lôc
h. vô b¶n
tp.ninh b×nh
h. nga s¬n
h. thanh liªm
tx.bØm s¬n
tx.tam ®iÖp
h. hµ trung
gia viÔn
Lç khoan tÇng Pleistocen
§−êng ®¼ng tuæi (n¨m)
S«ng Hång
28
66
58
68
56
48
38
4636
3686
9686
0
5 Km 10
chó gi¶i
16
16
26
26
68
06
28
96 06
38
48
58
08
18
Q108b
Q109a
Q110a
Q221a
Q222b
Q224a
Q225aQ226a
Q227a
Q228a
Q229a
Q92
20
6 0
1
0
0
269.
.180
karst
karst
.389
2
00
h. giao thñy
h. kiÕn x−¬ng
biÓn
 ®«n
g
h. xu©n tr−êng
h. vò th−
tp.th¸i b×nh
h. h¶i hËu
tp.Nam ®Þnh
h. nam trùc
TØnh Nam ®Þnh
H. nghÜa h−ng
h.kim s¬n
h. b×nh lôc
h. vô b¶n
tp.ninh b×nh
h. nga s¬n
h. thanh liªm
tx.bØm s¬n
tx.tam ®iÖp
h. hµ trung
gia viÔn
§−êng ®¼ng tuæi (n¨m)
Lç khoan tÇng Neogen
S«ng Hång
28
66
58
68
56
48
38
4636
3686
9686
0
5 Km 10
chó gi¶i
16
16
26
26
68
06
28
96 06
38
48
58
08
18
Q109b
Q220T
Q221N
Q223N
Q226N
Q229N
Q92a
Hình 2.22: Sơ đồ đẳng tuổi TCN Pleistocen Hình 2.23: Sơ đồ đẳng tuổi TCN Neogen 
Trong nghiên cứu này, với việc kết hợp giữa đặc điểm địa chất, địa hình địa 
mạo, ĐCTV và các kết quả xác định thành phần đồng vị bền, hoạt độ đồng vị phóng 
xạ (14C, 3H) và thành phần đồng vị khí trơ (39Ar/40Ar, δ3He) trong các lỗ khoan theo 
tuyến mặt cắt CD, tác giả đã thiết lập mô hình khái niệm về hướng và nguồn bổ cập 
nước cho thấu kính nước nhạt trong vùng nghiên cứu (hình 2.24). Từ đó giải thích xu 
hướng nước càng sâu tuổi càng trẻ như kết quả phân tích trình bày ở trên. 
Hình 2.24: Mô hình khái niệm về hướng vận động của NDĐ từ kết quả phân tích thành 
phần đồng vị theo mặt cắt CD (trên hình 2.17) 
6.000
11.300
7.400
3.300
3H = 0,7 TU
850
1.1003H = 0,37 TU
n−íc hiÖn t¹i
(3H = 2,03 TU)
-150
-200
-250
-300
0m
D
50
93,6m
12m
100
-100
- Tuæi cña n−íc d−íi ®Êt (n¨m)
qp
PR PR
qp
-50
n¤n¤
850
Q108 LK35 Q109 LK54 Q110 Q111
170,6m
80m
150m
248m§íi dËp vì kiÕn t¹o
TÇng chøa n−íc lç hæng §Êt ®¸ thÊm n−íc kÐm hoÆc kh«ng thÊm n−íc;
H−íng dÞch chuyÓn n−íc d−íi ®Êt
100m
n¤
t¤
t¤
GV01
Q92
LK14
TÇng chøa n−íc khe nøt, karst;
C
-100
-150
-200
-300
-250
100
50
0m
-50
67m
70m
 71
Hướng vận động của nước trong thành tạo Triat (khe nứt karst) là hướng TB-
ĐN và cung cấp cho TCN Pleistocen dưới 3 hình thức (hình 2.25): 1) nước trong 
thành tạo Triat cung cấp trực tiếp cho TCN qp tại những nơi mà các thành tạo này 
tiếp xúc trực tiếp với nhau; 2) nước di chuyển từ các thành tạo chứa nước khe nứt 
karst tới các thành tạo chứa nước Neogen (khe nứt-lỗ hổng) cung cấp cho TCN 
Pleistocen; 3) nước di chuyển từ các thành tạo chứa nước khe nứt karst tới các đứt 
gãy trong thành tạo Proterozoi, cung cấp cho các thành tạo chứa nước Neogen tới 
TCN Pleistocen. Điều này giải thích tại sao NDĐ trong TCN khe nứt-lỗ hổng Neogen 
và khe nứt karst Triat ở một số lỗ khoan có tuổi trẻ hơn nước trong TCN Pleistocen. 
Hình 2.25: Sơ đồ vận động của NDĐ cung cấp cho thấu kính nước nhạt vùng Nam Định 
Tuy nhiên, do mức độ nứt nẻ, khe nứt karst không đồng đều của tầng Neogen 
và Triat, kết hợp với tính thấm của tầng Pleistocen không đồng nhất và dị hướng nên 
khả năng và mức độ cung cấp nước từ tầng Neogen và Triat cho tầng Pleistocen 
không đồng đều theo chiều sâu cũng như theo diện. Điều này khá phù hợp với kết quả 
phân tích thành phần đồng vị bền của NDĐ trong TCN Pleistocen. Mặt khác, việc 
khai thác nước không đồng đều cũng chi phối hướng dòng chảy. 
Nước trong các thành 
tạo Triat (T2ađg) 
Các thành 
tạo Neogen 
Tầng chứa 
nước qp 
Các đứt gãy 
Proterozoi 
 72
Chương 3 - NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG PHÂN BỐ MẶN NHẠT 
NƯỚC DƯỚI ĐẤT 
Các đặc điểm, tính chất của NDĐ bão hòa trong TCN sẽ làm ảnh hưởng một 
phần hay chi phối toàn bộ đặc điểm, tính chất nào đó của TCN. Nghiên cứu xác định 
hiện trạng phân bố mặn nhạt của NDĐ trên cơ sở xác định độ dẫn điện (hay ĐTS) của 
TCN qua tổng hàm lượng chất rắn hòa tan trong nước làm ảnh hưởng đến tính chất 
vật lý này của nước. 
3.1. Cơ sở lựa chọn phương pháp áp dụng 
Để nghiên cứu hiện trạng phân bố mặn nhạt NDĐ vùng Nam Định, tác giả áp 
dụng hai nhóm phương pháp nghiên cứu, bao gồm