Chương 5 ĐỊA TẦNG VÀ LỊCH s ử v ỏ TRÁI DAT « » 5 1 ĐỊNH NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA ĐỊA TANG HỌC 5 1 1 Đ inh nghĩa, đối tượng và nhiệm vụ của Địa tầng học » Địa tầng học là một trong những bộ môn cơ bản của.
Chương ĐỊA TẦNG VÀ LỊCH s v ỏ TRÁI DAT « » 5.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ VAI TRỊ CỦA ĐỊA TANG HỌC 5.1.1 Đ in h nghĩa, đối tượng n h iệm vụ Địa tầng học » Địa tầng học môn địa chất học, nghiên cứu lốp tầng đá vỏ Trái Đất, quy luật hình thành chúng, xác định môi quan hệ chúng vối trình hình thành Ba nhiệm vụ địa tầng học là: 1) nghiên cứu mô tả lớp đá m ặt cắt địa chất cụ thể, xác định trình tự địa tầng chúng; 2) liên hệ mặt cắt, xác định mối tương quan chúng vị trí chúng tiến trình chung hình thành tầng đá vỏ Trái Đ ất nói chung; 3) lý giải biên sử địa tầng để làm sáng tỏ lịch sử hình thành phát triển vỏ Trái Đất Để giải nhiệm vụ mình, địa tầng học dựa trôn nguyên lý 1) tính k ế tục, theo lớp hình thành nằm ngang, lớp hình thành sau phủ lơn lớp hình th àn h trưốc, trẻ lớp trước ngược lại; 2) tính liên tục bề mặt, theo lớp điểm tuổi tức yếu tôi’ chúng thành tạo đồng thồi; 3) tính đồng thành phần hố thạch, theo tầng đá chứa tập hợp hố thạch (di tích sinh vật bảo tồn đá trầm tích) giống tuổi, tức hình thành đồng thịi 5.1.2 Vai trị địa tần g học Là môn khoa học bản, địa tầng học có vai trị đặc biệt quan trọng Địa chất học hoạt động xã hội nói chung Thứ nhất, cơng tác nghiên cứu địa chất phải tìm hiểu lịch sử quy luật hình thành đốĩ tượng nghiên cứu, muốn giải nhiệm vụ nhà nghiên cứu đểu phải dựa vào dẫn liệu dịa tầng học vùng Chính cơng tác nghiên cứu địa chất học địa chất khu vực, đo vẽ đồ địa chất, kiến tạo học V.V cơng việc hàng đầu có tầm quan trọng đốì với chất lượng cơng trình nhà địa chất xác định địa tầng vùng nghiên cứu Những kết nghiên cứu xác địa tầng giúp cho nhà địa chất đánh giá đắn lịch sử quy luật hình thành, quy luật phân bô" đối tượng nghiên cứu Những kết luận khơng xác địa tầng dẫn đến đánh giá sai địa chất khu vực dẫn dến hậu xấu đối vối công tác khác địa chất mà chí kìm hãm phát triển kinh tế xã hội Ví dụ, xác định Việt Nam không phổ biến trầm tích tưống thềm lục địa có vị trí địa tầng 140 Đệ Tam tức Paleogen Neogen tiền đề quan trọng cho việc tìm dầu mỏ, đến kết luận Việt Nam khơng có dầu mỏ Thứ hai, công tác địa chất ứng dụng địa chất cơng trình, địa chất thuỷ vãn V.V công việc nghiên cứu dịa tầng nhiệm vụ rấ t quan trọng Xác định địa tầng sai dẫn đến đánh giá sai móng cơng trình hậu xấu khơn lường cơng trình xây dựng móng yếu ln ln môi đe doạ cho sinh mạng tài sản xã hội Những cố cơng trình xây dựng, cơng trình giao thơng cho ta thấy điều quan trọng 5.2 TUỔI ĐỊA CHẤT VÀ PHƯƠNG PH Á P XÁC ĐỊNH Muôn biết lịch sử hình thành vỗ Trái Đất, trước hết cần phải tìm cách xác định tuổi đá Trái Đất, tức xác định tuổi kiện địa chất, nhừng biến cô”đã xẩy Trái Đất Trong th ế kỷ trước nhiều người đề phương pháp khác để định tuổi địa chất, song chưa có phương pháp có sỗ chắn Có thê cách xác định tuổi mà th ế kỷ trước dã nhiều ngưòi lưu ý dựa giả định xưa nưốc biển đại dương nước n h ạt (hay nước ta thường gọi), giơng nước sơng suổì Nước biển m ặn ngày nước hoà tan muối từ lục địa đưa biển, qua nhiều triệu năm tích luỹ nước biển mói trở nên mặn Từ nhận định trên, đo tính tổng lượng mi mà hệ thống sông hàng năm đưa biển, đo tính thể tích nước biển tổng lượng muối chứa các: đại dương, ta tính dược thời gian mà sông suôi làm cho biển trở thành mặn ngày Bằng cách người ta tính thời gian vào khoảng vài trăm triệu năm Cách tính tuổi địa chất vậv khơng cố đủ sức thuyết phục, trước hết lập luận ban đầu khơng có sở Ai khẳng định nước biển xưa nưổc nhạt; thêm biết xưa lục địa có rộng ngày khơng lượng mùa dể có dược lưựng nước hệ thống sơng mang théo lượng muối hồ tan biển hàng năm ngày Nửa đầu th ế kỷ 19 nhà nghiên cứu tìm cách xác định tuổi tương đối tầng đá cách chắn, phương pháp cổ sinh xác định mốì quan hệ già hay trẻ hờn đá cấu tạo nên vỏ Trái Đất Đến th ế kỷ 20, nhờ phái đặc tính ngun tơ" phóng xạ chu kỳ bán huỷ chúng mà người ta tìm cách xác định tuổi tuyệt đối đá, tức tính tuổi chúng đơn vị thịi gian, hàng nghìn hàng triệu năm 5.2.1 Phương pháp xác đinh tu ổi tu y ệt đối Cơ sở khoa học Việc tính tuổi tuyệt đốĩ đá thực có sỏ khoa học nhờ phát minh A Becqưerel, Pierre Marie Curie tượng phóng xạ Trong tự nhiên ngun tơ" hố học thường có đồng vị khác biệt trọng lượng nguyên tử, có đồng vị bền vững bên cạnh đồng vị không bền vững Những đồng vị không bền vững tượng phân huỷ phóng xạ bị phân rã bị 141 biến đổi để trở thành đồng vị bền vũng nguyên tố khác Thí dụ đồng vị chì Pb206 Pb207 sản phẩm cuối bền vững trình phân rã phóng xạ đồng vị urani u 238 235 Mỗi nguyên tố.phóng xạ có tốc độ phân rã phóng xạ khơng thay đổi, tốc độ khơng chịu ảnh hưởng tác nhân ngoại sinh nào, có lẽ trừ trường hợp nhiệt độ cực cao vũ trụ làm thay đổi tốc độ Bằng thực nghiệm xác định chu kỳ bán huỷ ngun tơ"phóng xạ Từ điều vừa trình bày đây, ta xác định tuổi đá chứa đồng vị phóng xạ Biết chu kỳ bán huỷ đồng vị phóng xạ khối lượng đồng vị bền vững q trìn h phóng xạ phân rã tạo nên đá, ta tính tuổi đá chứa chúng Quy luật q trình phân rã phóng xạ qua thịi gian định có tính chu kỳ số’của nguyên tử nửa phân rã phóng xạ; chu kỳ gọi chu kỳ bán huỷ Như sau chu kỳ bán huỷ 50% sô" nguyên thuỷ nguyên tử đồng vị con; sau hai chu kỳ 75% bị phân rã, sau ba chu kỳ - 88% tiếp tục số’của nguyên tỏ mẹ trồ thành cực nhỏ Chính dựa sở mà người ta xác định tuổi đá chứa đồng vị phóng xạ Biết chu kỳ bán huỷ chất phóng xạ khối lượng cửa đồng vị bền vững q trình phóng xạ phá huỷ tạo nên đá, ta tính tuổi đá Để tính tuổi đá cổ, người ta dựa vào ngun tơ' có chu kỳ bán huỷ lâu dài Ưrani235 có chu kỳ bán huỷ 710 triệu năm, để định tuổi đá trẻ người ta dựa vào ngun tơ' có chu kỳ bán huỷ ngắn carbon phóng xạ (C14) có chu kỳ phân hưỷ 5,5 - nghìn nãm Chính nhờ phương pháp phóng xạ mà ngày người ta xác định tuổi tấ t thể địa chất Đá có tuổi già n h ất Trái Đất loại đá biến chất tìm thấy ỏ Canada xác định tuổi 3,96 tỷ năm Việc xác định tuổi di tích khảo cổ thuộc văn hố vài nghìn năm xác định nhờ carbon phóng xạ CH Vậy ngưịi tìm cách thức tin cậy để xác định tuổi củà kiện lịch sử hành tinh mà cư trú Phải có đá gốc để hình thành đá biến chất có tuổi 3,96 tỷ năm vừa nói trên, tuổi Trái Đ ất phải cổ nhiều so vói tuổi đá biến chất Nếu vũ trụ th àn h tạo sau vụ nổ Big Bang, cách khoảng 20 tỷ năm Trái Đất phề' hình th àn h sau Big Bang, từ vật chất khí bị bắn nguội kết nhai lại Từ đó, đá cổ có tuổi 3,96 tỷ năm người ta đốn định Trái Đất phải hình thành trước đó, từ cách khoảng 4,6 tỷ năm Ngày nhiều phương pháp xác định tuổi tuyệt đối sử dụng phịng thí nghiệm địa niên đại, phương pháp quan trọng n h ất phương pháp Rubidi- Stronti, phương pháp Kali - Argon, phương pháp U rani - Thori - Chì, phương pháp Sam ari - Neodymi, phương pháp Carbon 14 Phương pháp Rubidi - Stronti phương pháp định tuổi áp dụng rộng rãi địa chất Phương pháp cho phép xác định tuổi khống vật đá có chứa rubidi mica, sét, felspat, granit 142 Phương pháp Kali - Argon phương pháp sử dụng rộng rãi địa chất, điều hạn chế khí argon dễ bị bay m ất sau dược hình thành Do thường xẩy trường hợp luổi dá đửực xác định SẼ trẻ tuổi thực, có loại khống vật giữ argon tơi Phương pháp Kali - Argon sử dụng khoáng vật giông phương pháp Rubidi - Slronti Ngày phương pháp Kali - Argon sử dụng rộng rãi dối với đá phun trào trẻ xác định thời gian sụ nâng trồi lục địa Phương pháp Argon-40/Argon-39 loại phương pháp Kali - Argon dược sử dụng định tuổi cho lượng nung nóng vỏ Trái Đất định tuổi tro núi lửa từ hoá cổ đố Phương pháp Urani- Thori - Chì Ilai đồng vị urani thori trải qua phân rã alpha beta clio đồng vị chì bền vững Điều cho nhiểu khả định tuổi đồng vị trung gian lại phóng xạ Zircon khống vật thường có nhiều loại dá đặc biệt thích hợp cho phường pháp Ưrani - Chì Phương pháp Urani - Chì Zircon Irong phương pháp xác dổ định tuổi đá granit cổ với khả đạt độ xác triệu năm với đá có tuổi tỷ năm Phương pháp Sam aii - Neodymi Samari '147 phân rã thành neođymi 143 có chu kỳ bán huỷ dài, khoảng 106 tỷ năm c ả hai đồng vị mẹ Jà nguyên Lố đất có hành vi địa hố tương tự Các q trình địa chất hậu sinh phong hố, biến chất không thổ tách hai đồng vị giông chúng dã tách cặp đồng vị mẹ-con trong- phương pháp định tuổi-khác Vì phương pháp Samari - Neođymi có khả "nhìn thâu" kiện địa chất hậu sinh ghi thời gian dầu tiên đá tách từ bên Trái Đất đổ trở thành thànli phần vỏ Vì tuổi Iheo phương pháp Samari - Neodvmi thường coi luổi thành tạo vỏ Trái Đất Phương pháp Carbon 14 Carbon-14 có vai trị quan trọng định tuổi địa chất trẻ; sinh neutron đụng dộ với nguyên tử nitơ (nitrogen) khí phát proton Sau carbon phóiìg xạ kết hớp với oxy tạo thành dioxít carbon (carbonic - c c y Dioxit carbon phóng xạ cối hấp tim trình quang hợp, dồng thời dược phân tán nưởc biển nước Cuối cùng, động vật lại đồng hoá carbon-14 vào cd thể chúng tiôu thụ nước thức ăn thực vật Khi dộng vật cốì chết, carbon khơng cịn tăng thêm mô chúng carbon14 bắt đẩu bị phân rã theo chu kỳ bán huỷ 5730 năm ổ.2.2 P h n g p h p xác đ ịn h tu ổ i tư n g đối Tuy phương pháp xác định tuổi tuyệt đối ngày hoàn thiện nhiều so với trước đây, song việc xác định tuổi luôn phải gắn liền với thiết bị phân tích đại đắt tiền; them vào đó, sai số tới 5% Nếu xác định đá có luổi 100 triệu năm sai số triệu năm Sai số lớn la nhố lồi người vối đại biểu ngun thuỷ dạng ngưòi khi’ xuất Trái Đất khoảng dưối triệu năm, ngày tuổi thọ 100 năm người rấ t Một phướng pháp khác xác định tuổi địa chất đơn giản khơng tính năm tháng, song lại xấic định chắn môi tương quan già trẻ đá 143 nhiều cịn hiệu chỉnh sai lầm máy móc phân tích tuổi tuyệt đối, phương pháp xác định tuổi tường đối Cơ sở khoa học phương pháp so sánh mối tương quan đá để tìm mối quan hệ già trỏ chúng Có nhiều cách để xác định tuổi, so sánh tuổi tưtíng đối đá tầng đá khác dựa vào trậ t tự xếp tầng đá - đá già nằm đá trẻ nằm theo thứ tự thời gian thành tạo chúng Người ta xác định đá già hay trẻ dựa vào mức độ biến chất đá Các đá già trả i qua nhiều biến động vận động địa chất nên có mức độ biến chất cao hơn, cịn đá trẻ ngược lại, có mức độ biến chất thấp Càng ngày người ta tìm cách thức khác để xác định tuổi tương đối đá dựa vào cổ từ, độ dẫn điện cửa> đá V V Cách xầc định tuổi tương đối đá cách khoa học n h ấ t mà áp dụng rộng rãi theo phương pháp cổ sinh vật, dựa vào hoá thạch - di tích của sinh vật di tích hoạt động chúng giữ lại tầng đá th àn h tạo đồng thòi với sinh vật Đặc tính quan trọng sinh vật biến đổi, tiến.hố khơng ngừng để thích nghi với thay đổi điều kiện mơi trưịng Sự tiến hố sinh vật lịch sử địa chất không lặp lại trạng thái mà tổ tiên chúng có Do đó, giai đoạn phát triển lịch sử Trái Đất, hình thái sinh vật khơng giống vói hình thái chúng thời gian lịch sử trưổc sau Trên sở này, nghiên cứu xác định hoá thạch ta biết đá chứa chúng thành tạo vào thời gian điều kiện môi trưồng lịch sử vỏ Trái Đất Thành tựu nghiên cứu nhà địa chất, nhà cổ sinh vật học từ vài th ế kỷ qua cho phép xác định dạng sinh vật cổ xưa đặc trưng cho giai đoạn lịch sử Trái Đất Tất nhiên, sinh giới khơng phải xuất đồng thịi với xuất Trái Đất mà xuất vào giai đoạn cách vài tỷ năm Tuy vậy, di tích sinh vật đá có tuổi hàng tỷ năm bi phá huỷ nhứng biến cố khổng lồ lịch sử Trái Đất Vì thế, việc xác định tuổi tương đôi đá phương pháp cổ sinh vật thực đá hình thành cách khoảng tỷ năm Trong thực tế lịch sử Trái Đất biết tưịng tận nhờ di tích sinh vật tầng đá thành tạo cách 600 - 700 triệu năm, đá thành tạo kỷ Cambri (cách 540 triệu năm) 5.3 C SỞ ĐỊA TẦNG HỌC 5.3.1 N guyên lý h iện đôi với*Địa tần g học Đ ịa chất lịch sử Nguyên lý (actualism) Ch Lyell (1797 - 1875) đề xuất có ý nghĩa quan trọng nghiên cứu địa tầng lịch sử địa chất Các nhà địa chất dựa nguyên lý để suy luận kiện tượng xẩy khứ địa chất cd sở tượng xẩy hàng ngày Tĩ-ái Đất Nội dung nguyên lý sau - Các tượng tự nhiên diễn cách từ từ chậm chạp gây biến đổi đ ể thay đổi m ặt Trái Đất; 144 khứ củng tưựng tương tự th ế đả gây nên biển đổi lớn lao cảa vỏ Trái Đất Sự đời nguyên lý có ý nghĩa rấ t lớn địa chất học tự nhicn học nói chung trước Ch Lyell thuyết biến hoạ nhà tự nhiên học G, Cuvier (1769 - 1832) chủ xướng kìm hãm phái Iriển khoa học Để giải thích cho biến đổi lớn lao lịch sử Ihiên nhiên, th u y ết biến hoạ dã cho lịch sử thiên nhiên xẩy biến động có tính chất, tai hoạ tiêu diệt cà giới, sau lực siêu phàm lại tái tạo th ế íỊÌỚi Với ngun lý tại, Ch Lyell dã có đóng góp lốn cho phát Iriển địa chất học, trước hết cho việc lập lại trình lịch sử vỏ Trái Đất Vì th ế "LyejJ người đưa chân lý vào địa học cách thay đột bich tiỉỷ hứng chúa tạo nên, tác động bước biến đổi chậm chạp Trái Đất" (Engel F Phép biện chứng tự nhiên) 5.3.2 Các phương pháp đia tần g học Để nghiên cứu địa Lẩng- người ta áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, hai phương pháp phương pháp địa Lầng phương pháp cổ sinh hay gọi phướng pháp sinh địa tầng Phương pháp địa tầng Trong phường pháp địa tầng người la áp dụng cìốì chiếu tính chất lốp, tầng đá trìn h tự xếp chúng m ặt cắt địa chất để xác định trìn h tự già trỏ khác tầng lớp mặt cắt, đối sánh tr ậ t tự địa tầng m ặt cắt, vùng với xác lập nôn trậ t tự địa tầng tầng dá vùng Tính chất đá xác định có Ihổ đặc tính thạch học, khống vật, đặc tính vật lý (độ dẫn điện, từ tính, đặc tính phản hồi sóng địa chấn v.v )> đặc tính thạch học dá cờ sỗ quan trọng nhấl để đối sán h dịa tầng nhà địa chất rấ t trọng phướng pháp so sánh thạch học (gọi phương pháp thạch học) Irong nghiên cứu địa tầng Thông thường phương pháp địa lầng' đưực áp dụng đổ nghiên cứu địa lầng m ặt cắt phạm vi địa lý không lốn Phương pháp sinh địa tầng Phương pháp sinh dịa tầng phướng pháp cd địa tầng học Phương pháp dựa vào di tích sinh vậl (hoá thạch) hảo tồn trong- lầng đá trầm tích Khi sinh vật chết, di tích chúng biến đổi thành phần hoá học bảo tồn đá vổi hình thái cấu trúc chúng, gọi hoá thạch Nghiện cứu, so sánh hoá thạch chứa tầng đá người ta có thổ phân biệt già trỏ khác đá chứa hố thạch Mặt khác, dựa vào di tích hố thạch ta đối sánh xốc định cốc tầng đá tuổi chúng phân bô' dịa phương khác Dù hiộn nhiều phương pháp khác áp dụng để nghiên cứu địa tầng phương pháp sinh dịa tầng phương pháp thực tiễn phổ biến n h ất công tác dịa tầng Trong sinh địa tầng lại có nhiều phương pháp khác áp dụng rộng rãi có hiệu lớn Việc đối sánh địa tầng phạm vi hành tinh lạp nên thang địa tầng trơn phạm vi tồn cầu chủ yếu nhò phương pháp sinh địa tầng 145 Một phương pháp đơn giản sinh địa tầng phương pháp hoá thạch đạo hay hoá thạch định tầng Mỗi đơn vị địa tầng có hố thạch đặc trưng, bắt gặp hố thạch biết địa tầng chứa chúng có tuổi Ví dụ, gập hố thạch Redỉichia (Bọ ba thuỳ) biết địa tầng chứa có tuổi Cambri, Tetragraptus cho tuổi Ordovic, Calceola sandalina cho tuổi Devon sớmgiữa V V Mỗi giai đoạn lịch sử địa chất có sinh vật đặc trưng khơng giống vổi sinh vật giai đoạn trưóc sau đố Các phương pháp khác Ngoài phướng pháp phổ biến trên, ngày nav dịa chất học người ta sử dụng nhiều phương pháp khác để nghiên cứu dịa tầng, phương pháp địa vật lý, phương pháp cổ từ, phương pháp địa chấn V V Mỗi phương pháp có đặc thù riêng, song nét chung phương pháp địa vật lý ứng dụng thành tựu vật lý học nghiên cứu địa tầng Phương pháp địa chấn địa tầng dựa vào đặc tính khác phản xạ sóng địa chấn đá khác Trên số mà nhà địa chất cỗ thể biết đặc tính tầng đá khác ỏ sâu sóng địa chấn, chúng khơng lộ trcn mặt đất Phương pháp cổ từ dựa sỏ bảo tồn độ từ dư Trong đá đá phun trào, hình thành từ tính chúng định hình, từ tính bảo tồn (gọi độ từ dư) dù sau vị trí địa lý nơi chúng dược thành tạo có đổi thay Do biết độ từ dư ta khơi phục vị trí địa lý đá chúng thành tạo Trong khư vực, đá thành tạo thời có độ từ dư giống nhau, sở mà ta so sánh tuổi đá khu vực Đặc biệt, lịch sử địa chất có nhiều giai đoạn xẩy tượng đảo cực từ, giai đoạn xẩy thịi gian giơng phạm vi tồn cầu Di tích tượng lưu giữ đá, dựa vào dó ta đối sánh địa tầng đá chứa di tích 5.3.3 P hân ch ia dia tần g a Phân vị địa tầng Một nhiệm vụ địa tầng học phân chia thể đá phân lớp Ihành đơn vị có quy mơ khác gọi phân vị địa tầng Phân vị dịa tầng phân đinh sỏ khác Tuỳ theo nhu cầu thực tiễn mục tiêu sử dụng mà chúng phân định sỏ tính chất đặc trưhg sở tổng hợp đặc tính đá Do đó, có nhiều hình loại phân vị địa tầng khác nhau, hình loại phân vị bẳn thạch địa tầng, sinh địa tầng thời địa tầng, hình loại có hệ thống cấp bậc riêng (Bảng 5.1) b Các phân vị thạch địa tầng Các phân vị thạch địa tầng loại phân vị dược phân định sở đặc tính đá tạo nơn thổ địa tầng Chúng gồm lốp có thành phần đá đồng n h ất thành phần đá ưu trội m ặt cắt dịa chất mà nhà địa chất nhận biết trực tiếp tự nhiên thể dễ dàng đồ địa chất Phân vị thạch địa tầng gồm loại dá trầm tích, magma, biến chất tổ hợp 146 loại đá miễn phải có tính đồng hay ưu trội m ặt cắt địa chất Các hàng cấp bậc phân vị thạch địa tầng từ lớn đôn nhỏ gồm loạt, hệ tầng, tập, đới\ phân vị nhất, thơng dụng n h ất hệ tầng Ngoài cấp phân vị cịn có loại phân vị phức hệ để thể địa tầng mà lý nhà địa chất chưa có thổ khẳng định chúng thuộc hàng cấp bậc số cấp phân vị thạch địa tầng (Bảng 5.1) Các phân vị thạch địa tầng gọi tên theo địa danh, nơi có mặt cắt điển hình để mơ tả phân vị; thí dụ hệ tầng Hàm Rồng, hệ tầng Lạng Sơn, phức hệ Sông Hồng V V Dưới hàng phân vị phổ biến thông dụng trong' công tác thực tê địa chất Bẩng 5.1 Hệ thống cấp bậc phân vị địa tầng Các phân vj Hình lcỉạí phân vị Loạt THẠCH ĐỊA TẦNG £ Hệ tầng o Tập Lớp {Hệ lớp) SINH ĐỊA TẦNG % °" Các loại đới sinh địa tầng Liên giới Liên đại Đại Giới Hệ THỜI ĐỊA TẦNG Đương lượng thời gian Kỷ Thế Thống Bậc Đới Ký Thời Hệ tầng phân vị phô biến hệ thơng phân loại thạch địa lầng, thổ địa tầng có thành phần thạch học tương đối đồng nhất, bao gồm thứ đố chủ yếu xen lớp kẹp đá khác Khôi lượng địa tầng hệ tầng tuỳ thuộc vào tính chất đồng n h ất lớp Mnh thành hệ tầng; bề dày tiêu chuẩn dể phân định phân vị thạch địa tầng, hệ tầng dày hàng nghìn mét có thổ dày vài mét Nhằm phản ảnh tính chất đồng n h ất thành phần phân vị thạch địa tầng, phản ảnh điều kiện địa lý tự nhiên hình thành hệ tầng nên ranh giới hệ tầng không bắt buộc phải mang tính chất đẳng thời điểm phân bố hệ tầng Nói cách khác, ranh giới phân vị thạch địa tầng nói chung hệ tầng nói riêng mang tính xun thịi hay cịn gọi ranh giới chéo Hệ tầng có tên riêng đặt theo địa danh, nơi có m ặt cắt điển hình tức chuẩn (stratotyp) Tập hàng phân vị nhỏ hộ tầng hộ thống phân vị thạch địa tầng gồm hai loại Loại thứ tập thức hệ thơng phân loại, đặt tên riêng theo dịa danh Đó gọi loại tập danh (có tơn ricng) Đối với tập danh —không n h ất thiết phải phân chia hết khối lượng hệ tầng thành 147 tập mà phân định tập cỏ nhu cầu cần thiết Như hệ tầng khơng phân chia thành tập có vài tập mang tính đặc trưng vị trí hệ tầng Loại thứ hai tập mang tính chất tự tạm thâ Loại tập dùng đổ mô tả m ặt cắt ghi thứ tự m ặt cắt theo thứ tự sô" học thứ tự chữ a,b,c Loạt phân vị thạch địa tầng lớn hdn hệ tầng, gồm hai ba hệ tầng liền kề theo chiều đứng cột địa tầng Không bắt buộc hệ tầng thành viên loạt phải có diện phân bơ" khơng gian liền kề Loạt có tên riêng đặt theo địa danh, nơi có m ặt cắt điển hình loạt Phức hệ thể địa tầng, nhiều nguyên nhân khách quan chưa nghiên cứu đầy đủ cần thiết phải,mô tả địa chất khu vực Phức hệ có tên riêng đặt theo địa danh, nơi đá phức hệ mô tả v ề sau vấn đề khúc mắc thuộc phức hệ giải nội dung phức hộ trở thành một vài hệ tầng tập phức hệ bị loại bỏ địa tầng khu vực c Các phân vị sinh địa tầng Phân vị sinh địa tầng tập hợp lớp đá phân định sở hoá thạch chứa chúng Đới sinh địa tầng gồm nhiều loại đới phức hệ, đối phân bố, đới cực thịnh V V , loại phân định theo tiêu chuẩn n h ất định yếu tố hoá thạch sử dụng để phân định dối Đói gọi tên theo giống lồi hố thạch đặc trưng Trong sơ" loại dới sinh địa tầng-thì đới phức hệ đổi phân bố taxon1 sử dụng phổ biến Đới phức hệ đới phân định dựa theo phức hệ hoá thạch phong phú chứa lớp đá đổi chứa phức hệ Tên đới phức hệ gọi theo tên giống lồi đặc trưng nhấl đới; ví dụ ta có đối phức hệ Euryspirifer tonkinensis đới dịa tầng Devon hạ Miền Bắc Việt Nam, lồi hố thạch tay cuộn Euryspirifer tonkinensis đặc trưng tồn hố thạch phong phú đới Đới phân bốtaxon Khác với đới phức hệ, đổi phân bô' taxon dựa vào dạng hoá thạch đặc trưng n h ất để phân định đới tên đới gọi theo tên dạng hoá thạch này; ví dụ ta có đới Endothyra communis ỉà đới phân bơ" taxon phân định dựa theo lồi hố thạch Foraminifera có tên Endothyra communis đặc trưng cho phần bậc Famen (Devon thượng) d Các đơn vị thời địa tầng (hời gian địa chất Bằng kết nghiên cứu tổng hợp khoa học địa chất cổ sinh học, dịa tầng học, kiến tạo học, thạch học v.v , kết hợp với phương pháp xác định tuổi địa chất ta vừa tìm hiểu kia, ngày địa chất học phân chia địa tầng toàn vỏ Trái Đ ất theo cấp đơn vị địa tầng thông (Bảng 5.1) Mỗi cấp đơn vị địa tầng thành tạo đơn vị thòi gian định Như đơn vị thời 1Taxon hàng đôn vị phân loại sinh vật, lồi, giống (hay chi), họ, v.v 148 gian địa chất đđn vị địa niên biểu ứng với đơn vị thể địa chất, tức phân vị địa tầng, thành tạo đơn vị thòi gian địa chất Nhũng phân vị địa tầng gọi phân vị thời địa tầng đơn vị thời gian để thành tạo phân vị thời địa tầng gọi phân vị tuổi địa chất hay phẫn vị địa niên biểu Cấp lón n h ấ t đơn vị thòi gian địa chất (địa niên biểu) liên đại, thể địa chất hình thành liên đại gọi liên giới Các nhà địa chất dựa lịch sử p h át triển sinh giới chia lịch sử Trái Đ ất làm hai liên đại j , An s in h hay Kriptozoi liên đại H iến s ìn h hay Phanerozoi Tương ứng với hai liên đại thể dá tạo thành liên đại liên giới Ẩn sinh (Kriptozoi) liên giới Hiển sinh (Phanerozoi) Cũng vậy, cấp khác đơn vị thời gi»n địa chất đớn vị địa tầng tướng ứng (các đá đưực th àn h tao đơn vị thịi gian địa chất đó) đểu gọi tên Tên gọi Ân sinh Hiển sinh đá giới Hiển sinh p h át nhiều di tích giới sinh vật, cịn đá giới Ân sinh người ta không phát hoá thạch rõ ràng Thực cách phân chia cách gọi tên ngày m ang tính chất quy ước ngày với mức độ nghiên cứu sâu, người ta phát nhiều di tích sinh vật đá tre liên giối Kriptozoi (An sinh) Cấp thứ hai đơn vị thòi gian địa chất (dịa niên biểu) n g u yên đ a i, gọi tắ t đại Tập hợp đá thành tạo đại gọi giới Trong li.cn đại Kriptozoi có hai đại Arkei (hay Thái cố) có tuổi từ 2600 triệu năm trở trước Proterozoi (hay Nguyên sinh) có tuổi cách 540 triệu năm đến 2600 triệu năm Trong liên đại Hiển sinh (Phanerozoi) từ cổ đến trẻ có đại Paleozoi hay cổ sinh (ký hiộu PZ) cách từ 540 triệu năm đến 250 triệu năm, đại Mesozoi hay Trung sinh (ký hiệu MZ) cách từ 250 triệu năm đến 65 triệu năm, đại Kainozoi haj' Tân sinh (ký hiệu KZ) cách 65 triệu năm kéo dài ngày Đá thành tạo đại gọi giối ta có giới Paleozoi (Cổ sinh), Mesozoi (Trung sinh) Kainozoi (Tân sinh) Tên gọi nguyên đại dựa theo đặc điểm sinh giói phát triển nguyên đại Paleozoi có nghĩa nguyên đại sinh vật cổ (tiếng latin Paleo cổ xưa, Zoa sinh vật), Mesozoi có nghĩa nguyên đại sinh vật tru n g gian (Mcso Irung gian, giữa) Kainozoi nguyên dại sinh giới mối (Kainos úếng Hy Lạp mới) Trong nguyên đại trôn Trái Đ ất diễn biến cố có tính chất hành tinh vận động vỏ Trái Đ ất biến đổi th ế giới sinh vật Cấp thứ ba đơn vị thời gian địa chất kỷ, thể đá thành tạo kỷ gọi hệ Trong kỷ Trái Đ ất diễn biến cơ" lịch sử có tính chất khu vực, đơi có tính chất hành tinh vận động vỏ Trái Đất Sự biến dổi sinh giói lớn mức độ thấp so với thay dổi sinh vật ' Gần liên đại Ân sinh (Kriptozoi) phân thành hai liên đại Arkei (Thái cổ) Proterozoi (Nguyên sinh) Theo cách lịch sử Trái Đất gồm ba liên đại Arkéi, Proterozoi, Phanerozoi thay hai liên đại (Kriptozoi, Phanerozoi) trước 149 xu th ế mỏ rộng Vì có người lấy ranh giới để tách mảng Châu Phi thành hai gọi mảng phía đơng mảng Somali Mảng Ấn Độ - Australia {Ân - úc) gồm toàn lãnh thổ Australia, bán đảo Ấn Độ phần đáy biển bao quanh Ranh giỗi phía bắc phía đơng máng hút chìm, ranh giới phía tây nam sống núi Ân Độ Dương Mảng tiếp tục dịch chuyển phía bắc với tốc độ trung bình 4cm/năm, xơ hức vào mảng Âu - Á lý làm cho dãy núi Himalaya tiếp tục nâng cao Đã có sở để tách mảng thành hai, ranh giới chúng đới hội tụ hình thành phía nam Ân Độ, Ân Độ Dương - ii.ơi có rấ t nhiều trận động đất ghi Đây dối uốn dạng sóng bề mặl geoid có bước sóng khoảng Ọ km q trình n nếp tác động đến toàn thạch đại dương Trên khoảng rộng chừng 2000 km này, bị nén ép nên tạo nếp uốn lớp phủ chịm tác động đến tồn lớp phủ trầm tích Sơ" liệu địa tầng thu từ lỗ khoan cho thấy đới biến dạng tạo Miocen thượng (khoảng triệu năm) Dọc theo ranh giới tốc độ hội tụ lớn cm/năm Nhìn chung, phân bố rộng rãi hoạt động địa chấn mà từ lâu người ta cho Ân Độ Australia thuộc mảng thống M ảng  u - Á chiếm h ầu hết diện tích lục địa Âu - Á đáy đại dương vây quanh R anh giới phía đơng ià đới biển ven rìa tích cực điển hình, n h giới phiá tây lại đổi tĩnh ven rìa tiếp nốì với phần phía bắc Đại Tây Dương nửa phía bắc sống núi Đại Tây Dương Ranh giói phía nam mảng có cấu tạo phức tạp kéo dài từ đứt gãy chuyển dạng Acores - G ibraltar chạy qua Địa T rung Hải, nốì tiếp vói dải núi Trung Á tới vịnh Bengal lại nối liền với m biển sâu kéo dài quần đảo Timor Indonesia Trên toàn ran h giới phía nam n h ất dọc theo đới xô húc Alpes, dải Zagros, Himalaya, mảng chịu ứng su ất nén Cách xa đổi xô húc này, biến dạng mẳng yếu dần Tại phía bắc, sống núi đại dương làm ran h giới cho mảng gặp nhau, hội tụ tru n g tâm Bắc Băng Dương Ớ phía đơng m ảng Âu - Á, cáo m biển sâu Philipin N hật Bẳn cắt tạo thành m ảng phụ Philipin hình thoi cân đối M biển sâu Philipin có hơ* biển sâu M arian đ ạt độ sâu 1 km Đằng sau các máng hút chìm phía tây Thái Bình Dương bồn đại dương mở Đệ Tam mở bồn Okinawa Lịch sử trước Kainozoi mảng Âu - Á phức tạp thể q trình xơ húc liên tiếp kể từ Paleozoi Trong giai đoạn khác nhau, mảng Âu - Á bị biến thành mảng ghép từ khối bồi tụ, điểm độc đáo mà mảng khác khơng có M ảng Châu N am Cực - mảng thứ sáu thạch Những tài liệu địa chất thu thời gian gần làm sáng tỏ chất cấu trúc mảng Trên bề m ặt lục địa mảng có khoảng % lộ khơng có băng tuyết, cịn lại bị phủ tói 30 triệu km băng, chiếm 70% khối lượng nước th ế giới Các lớp băng ỏ có bề dầy trung bình 2440 m, có chỗ đạt tới 4000m Các nhà dịa chất phát 293 có tới 6000 khối thiên thạch rơi xuống mảng này, nơi khác bề m ặt hành tinh phát thấy 2400 khối 10.3.3 Cơ c h ế hoạt dộng kiểu ranh giới m ảng Trong hoạt động địa chất mảng chế vận động kiểu ranh giới mảng có vai trị quan trọng Có thể phân định rõ rệt ba kiểu chế hoạt động ranh giới mảng phân kỳ (divergent), hội tụ (convergent) chuyển dạng (transform); số kiểu ranh giới hội tụ lại phân làm sơ"loại Chính dọc theo kiểu ranh giới mà mảng hình thành, tiêu biến hay trượt ngang từ mảng qua mảng khác a Ranh giói mảng phản kỳ > R anh giới phân kỳ gặp nơi mà m ảng tách giãn vỏ đại dương hình th àn h Loại n h giới thường thấy dọc sống núi đại dương, gặp lục địa dạng thung lũng rift Dọc theo ranh giới m ảng phân kỳ (cũng dọc sống núi đại dương) m agm a xuyên lên m ảng chuyển dộng tách xa Khi m agm a nguội, dải vỏ đại dương hình th àn h ghi lại dấu ấn từ trường vào thịi gian (Hình 10.1) Địa hìn h cao, đứt gãy th u ậ n kết hợp với nhiều động đ ấl có chấn tâm nơng, dòng nhiệt cao dung nham b asalt dạng gối (H ình 10.3) nhữ ng n ét đặc trưng thường kèm với sông núi đại dương Ranh giới m ảng phân kỳ th lục địa giai đoạn sớm tách giãn lục địa (Hình 10.5) Khi m agm a xuyên lên từ lục địa ban đầu vỏ bị phồng lên, căng giãn bị mỏng N hững dứt gãy th u ận th u n g lũng rift b ắ t đầu hình th n h dọc theo địa hào tru n g tâm gây nôn động đ ất chấn tâm Hjnh 103 Dung nham basa|t dạng gõi dư