PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHIA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÁC PHÂN VỊ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN P1

LTS. Hiện nay công tác điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất đang được triển khai mạnh mẽ, bao gồm: Điều tra đánh giá ở các mức độ tổng quan, sơ bộ và chi tiết và nhiều điều tra, đánh giá chuyên môn khác. Kết quả là phải thành lập báo cáo kèm theo bộ bản đồ về tài nguyên nước dưới đất các tỷ lệ khác nhau, phục vụ cho công tác quản lý và các yêu cầu khác nhau của nền kinh tế quốc dân có liên quan đến nước dưới đất. Để làm báo cáo có kết quả tốt cần phân chia một cách hợp lý lãnh thổ nghiên cứu ra các phân vị địa tầng địa chất thủy văn và đánh giá đúng đắn các đặc trưng của chúng như: độ giầu nước, các thông số của đất đá chứa nước, các đặc trưng của nước dưới đất về lượng và chất.

1. Phân tầng địa chất thủy văn

Phân tầng địa chất thủy văn là sự phân chia mặt cắt của lãnh thổ nghiên cứu ra các đơn vị chứa nước và không chứa  nước có khối lượng và sự phân bố địa lý khác nhau, dễ dàng phân biệt nhau bởi các đặc điểm của chúng.

Cho đến nay vẫn chưa có một nguyên tắc phân tầng thống nhất cũng như một chú giải của bản đồ địa chất thủy văn nào được thừa nhận. Bởi vì điều tra đánh giá và vẽ bản đồ nước dưới đất là vẫn đề khó – vẽ một thực thể luôn luôn vận động, không trực tiếp quan sát được. Nước dưới đất không những liên quan với các quá trình địa chất xảy ra trong lòng đất mà còn liên quan chặt chẽ với những quá trình diễn ra trên mặt đất cũng như trong khí quyển. Do đó, việc phân tầng địa chất thủy văn đang tồn tại những nguyên tắc khác nhau.

Ở Liên Xô (cũ) thời kì đầu, do quan niệm nước dưới đất là một khoáng sản, do đó địa chất thủy văn là một lĩnh vực của khoa học địa chất. Bản đồ địa chất thủy văn được xem như một bản đồ khoáng sản, như vậy không cần phải phân tầng nữa mà chỉ cần đánh giá đặc điểm địa chất thủy văn  của mỗi một phân vị địa tầng địa chất. Bản đồ địa chất thủy văn thực chất là bản đồ địa chất, trên đó biểu diễn các điểm nước.

Tiếp theo, xuất hiện quan niệm về thành hệ địa chất thủy văn, đó là tập hợp các đất đá có tính chất địa chất thủy văn tương tự nhau. Theo nguyên tắc này thì không cần chú ý đến lịch sử phát triển địa chất, mà chỉ cần chia ra các thành tạo như: bở rời, carbonat, lục nguyên, biến chất, xâm nhập, phun trào… Đặc điểm chứa nước trong các thành tạo khác nhau sẽ khác nhau, đó là các thành hệ địa chất thủy văn. Khi mô tả các đặc điểm của chúng thường dùng thuật ngữ “nước trong các thành tạo…”. Nguyên tắc này chỉ thích hợp khi lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ rất nhỏ, ví dụ như bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ 1/3.000.000 trong bộ Atlas của nước ta.

Tiếp theo, xuất hiện và thịnh hành ở Liên Xô và Đông Âu, việc phân tầng địa chất thủy văn theo trật tự địa tầng nên còn gọi là nguyên tắc địa tầng địa chất thủy văn. Địa tầng địa chất thủy văn được hiểu là tập hợp các đất đá có các tính chất địa chất thủy văn  tương tự nhau nằm kế tiếp liên tục trong  mặt cắt của một cấu trúc địa chất thủy văn nhất định. Cơ sở để phân chia ra các phân vị địa chất thủy văn khác nhau là các đặc điểm địa chất thủy văn, tuổi địa chất, mức độ nghiên cứu và ý nghĩa cung cấp nước của các thành tạo chứa nước. Theo nguyên tắc này, phân vị địa chất thủy văn chủ yếu được phân chia là tầng chứa nước. Trong tầng chứa nước có thể tồn tại các thấu kính chứa nước, , lớp chứa nước ( trong các thành tạo bở rời), dải chứa nước ( trong các thành tạo cố kết), … Các tầng chứa nước gộp lại, nhiều nhà khoa học dùng các thuật ngữ như phức hệ chứa nước, loạt chứa nước. Một số nhà khoa học còn dùng thuật ngữ phức hệ chứa nước để chỉ các tầng chứa nước phức tạp về điều kiện địa chất thủy văn hoặc có mức độ nghiên cứu yếu, không thể tách ra thành các tầng chứa nước riêng biệt. Nguyên tắc phân tầng này thích hợp khi vẽ lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ trung bình và được thịnh hành ở nước ta cho đến nay.

Các quan niệm ở phương tây cho rằng nước dưới đất là một phần của nước thiên nhiên nên được xếp vào đối tượng nghiên của khoa học thủy văn, do đó bản đồ địa chất thủy văn là bản đồ đất đá chứa nước. Trong các môi trường khác nhau, nước sẽ vận động khác nhau do đó bản đồ địa chất thủy văn phải phản ánh được các dạng tồn tại khác nhau của nước dưới đất. Kết quả nghiên cứu theo hướng nay, năm 1977 Hội Thủy văn quốc tế (IAHS) và Hội các nhà địa chất thủy văn quốc tế (IAH) do UNESCO tài trợ đã công bố bản chú giải quốc tế bản đồ địa chất thủy văn, trong đó phân biệt 2 loại tầng chứa nước là lỗ hổng và khe nứt. Nguyên tắc này tuy được thịnh hành ở các nước phát triển nhưng thiên về ý nghĩa thực dụng nên chỉ thích hợp cho bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ lớn.

Để thành lập các bản đồ tài nguyên nước dưới đất tỷ lệ 1: 200.000-1:50.000 khi điều tra đánh giá tổng quan và sơ bộ, hợp lý nhất là áp dụng nguyên tắc địa tầng địa chất thủy văn. Cơ sở để phân chia ra các phân vị khác nhau là đặc điểm địa chất thủy văn, tuổi địa chất, mức độ nghiên cứu và ý nghĩa cung cấp nước của thành tạo chứa nước. Các phân vị chủ yếu phân chia đề nghị như bảng 1 và có khái niệm như sau.

Bảng1. Các phân vị địa chất thủy văn khi lập bản đồ tài nguyên nước dưới đất

Tầng chứa nước là một thành tạo, một phần của thành tạo hoặc một nhóm thành tạo địa chất kế tiếp nhau chứa nước trong các lỗ hổng hoặc khe nứt, có các tính chất địa chất thủy văn tương tự nhau, có lưu lượng đủ lớn để có ý nghĩa khai thác sử dụng. (Còn nữa)

(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)