TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO Đề bài tập lớn 1 Anh (chị) hãy trình bày đặc điểm về hình thái, kích thước và vị trí của Trái đất trong hệ mặt trời Các phư[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO Đề tập lớn: Anh (chị) trình bày đặc điểm hình thái, kích thước vị trí Trái đất hệ mặt trời Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm gì? (3đ) Anh (chị) trình bày tính chất vật lý Trái đất, ý nghĩa nghiên cứu dị thường vật lý Trái Đất (3đ) 3. Anh (chị) trình bày Trái đất, mối tương tác với Điều xảy Trái Đất khơng có Khí Thủy (4 đ) Họ tên: Lê Minh Châu Lớp: DH10QB Học phần: Cơ sở địa chất biển Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Hồng Lân Hà Nội, ngày 18 tháng 04 năm 2022 MỤC LỤC: Đặc điểm hình thái, kích thước vị trí Trái đất hệ mặt trời Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm a) Đặc điểm hình thái, kích thước vị trí Trái đất hệ mặt trời b) Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm .5 - Phương pháp trắc địa - Phương pháp đo sâu nghiên cứu địa hình đáy biển: .6 - Phương pháp đo sâu hồi âm - Phương pháp sonar quét sườn Các tính chất vật lí Trái Đất .7 a) Trọng lực: b) Tỉ trọng: .7 c) Cấu trúc d) Các mảng kiến tạo e) Từ trường: 10 f) Địa nhiệt: 11 g) Thủy 11 h) Khí 12 Các Trái Đất, mối tương tác với Nếu Trái Đất khơng có Khí Thủy 13 a) Các Trái Đất 13 - Khí .13 - Thủy quyển: 15 - Thạch quyển: 18 - Sinh quyển: 21 - Băng quyển: 24 - Thổ nhưỡng quyển: .28 b) Mối tương tác 30 c) Trái Đất khơng có Khí Thủy 31 BÀI LÀM: Đặc điểm hình thái, kích thước vị trí Trái đất hệ mặt trời Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm a) Đặc điểm hình thái, kích thước vị trí Trái đất hệ mặt trời Khoảng 15 tỷ năm trước, vụ nổ lớn gọi vụ nổ Big Bang làm cho vũ trụ nở Theo nhà vật lý thiên văn, giãn nở Vũ Trụ đến tiếp tục Khoảng 4.6 tỷ năm trước hệ mặt trời bắt đầu hoàn thành tự vụ sụp đổ đám mây khí bụi quay hành tinh bắt đầu hoàn thành Do tốc độ quay đám mây lúc tăng lên nên nhiệt độ tăng, đám mây khí bụi trở thành dạng hình đĩa, Mặt trời hình thành trung tâm đĩa Khu vực rìa hình dạng đĩa nguội dần khí tương tác với trở thành hạt vật chất sau hình thành nên hành tinh quay quanh Mặt Trời Thủy, Kim, Trái Đất, Mộc , Hỏa, Thổ, Diêm Vương, Hải Vương, Thiên Vương Thơng số Kích thước Bán kính xích đạo (a) 6378.14 km Bán kính cực (b) 6356.779 km Bán kính trung bình R=∛ a b 6371.012 km a−b Độ dẹt d = b 1/298.275 Chu vi xích đạo 40075.24 km Chu vi kinh tuyến 40008.08 km Diện tích bề mặt (S) 510.072× 106 km2 Thể tích (V) 1.0832×1012 km3 Trọngkhối (M) (5.942+0.0006)× 1012 Khối lượng của Trái Đất vào khoảng 5,98×1024 kg, gồm sắt (32,1%), oxy (30,1%), silic (15,1%), magiê (13,9%), lưu bao hùynh (2,9%), niken (1,8%), calci (1,5%), nhôm (1,4%); nguyên tố khác 1,2% Dựa lý thuyết phân tách khối lượng, người ta cho vùng lõi cấu tạo bởi sắt (88,8%) với lượng nhỏ niken (5,8%), lưu huỳnh (4,5%), nguyên tố khác nhỏ 1%.[64] Nhà hóa học F W Clarke tính 47% lớp vỏ Trái Đất chứa oxy và mẫu đá cấu tạo nên vỏ Trái Đất hầu hết chứa oxide; clo, lưu huỳnh fluor ngoại lệ quan trọng điều tổng khối lượng của chúng trong đá nhỏ 1% nhiều Các oxide là oxide silic, nhơm, sắt; các cacbonat calci, magiê, kali và natri. Dioxide silic đóng vai trị một acid, tạo nên silicat và có mặt tất loại khống vật phổ biến Từ tính tốn dựa 1.672 phân tích tất loại đá, Clarke suy luận 99,22% cấu tạo từ 11 oxide (nhìn bảng bên phải) tất thành phần lại chiếm lượng cực nhỏ Hình dạng Trái Đất gần với hình cầu là hình cầu bị nén dọc theo hướng từ địa cực tới chỗ phình ở xích đạo. Phần phình kết trình tự quay khiến cho độ dài đường kính đường xích đạo dài 43 km so với độ dài đường kính tính từ cực tới cực. Độ dài đường kính trung bình hình cầu tham chiếu vào khoảng 12.745 km, xấp xỉ với 40.000 km/π, mét định nghĩa 1/10.000.000 khoảng cách từ xích đạo đến cực Bắc đo qua Paris, Pháp Địa hình các khu vực khác có sai lệch định so với hình cầu lý tưởng hóa xét quy mơ tồn cầu độ lệch thường nhỏ, cịn khu vực nhỏ Trái Đất có dung sai vào khoảng 1/584, tức 0,17% so với hình cầu tham chiếu nhỏ 0,22% dung sai cho phép bóng bi-da Nơi có độ lệch (độ cao độ sâu) lớn so với bề mặt Trái Đất là đỉnh Everest (8.848 m mực nước biển) và rãnh Mariana (10.911 mực nước biển) Do phồng lên xích đạo, nơi xa tâm Trái Đất đỉnh Chimborazo cao 6.268 m ở Ecuador b) Các phương pháp nghiên cứu đặc điểm Nghiên cứu địa chất biển khác với địa chất lục địa không quan sát trực tiếp mà quan sát gián tiếp thông qua dụng cụ, thiết bị học điện tử lắp đặt tàu thuyền chuyên dụng Nghiên cứu địa chất biển phải sử dụng hệ phương pháp bao gồm: Phương pháp trắc địa; phương pháp địa chất phương pháp vật lý - Phương pháp trắc địa Mục tiêu: phương pháp giúp xác định hướng di chuyển theo tuyến tàu tạ độ vị trí tàu lấy mẫu tiến hành khảo sát Việc xác định điểm khảo sát gần bờ dùng phương pháp trắc địa gốc dựa theo điểm biết bờ dùng đa Phương pháp sai số lớn dao động từ 300 – 500 m Hiện Việt Nam sử dụng máy GPS phatfider với hai trạm theo dõi: Trạm cố định bờ trạm tàu, số liệu đo đạc sử dụng hệ quy chiếu UTM hệ tọa độ tồn cầu có độ xác từ 1050m - Phương pháp đo sâu nghiên cứu địa hình đáy biển: Trước năm 1920, để đo sâu người ta dùng dây rọi buộc vật nặng vào đầu sợi dây, thả sợi dây xuống tới đáy biển ta cảm nhận độ sâu dây đánh dấu Nhược điểm phương pháp này: + Sai số lớn thả sợi dây bị tác động dòng chảy biển làm dây tạo thành cành huyền tam giác độ sâu tăng thêm so với độ sâu thực, + Số điểm đo bị hạn chế nhiều thời gian đo đạc - Phương pháp đo sâu hồi âm Nguyên tắc: tạo tia sóng âm chùm tia sóng âm hướng xuống đáy biển, sóng gặp vật cản phản hồi ngược trở lại Ưu điểm: Ta đo vẽ địa hình theo dải mà tàu qua, với độ sâu lớn dải chùm tia lớn diện tích quét rộng Nhược điểm: Nhiệt độ nước biển độ mặn nước biển làm thay đổi tốc độ truyền sóng âm chúng có tỷ lệ thuận với tốc độ truyền sóng tồn sai số định - Phương pháp sonar quét sườn Để nghiên cứu địa vật thể đáy biển người ta thường dùng phương pháp Sonar quét sườn cách gắn vào hai thành tàu có đầu dị dạng máy quay phim đáy biển dùng tia đa để quét địa hình hai bên thành tàu qua, tia sóng phát hướng đáy biển hình ảnh thu cho phép nghiên cứu tỉ mỉ cấu tạo đáy biển như: cồn nổi, uốn nếp, đứt gãy diện phân bố loại trầm tích, khối đá Các tính chất vật lí Trái Đất Trái Đất một hành tinh đất đá, có nghĩa có cấu tạo đất đá cứng, khác với những hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc Trái Đất là hành tinh lớn bốn hành tinh đất đá hệ Mặt Trời, cả kích thước và khối lượng Trong bốn hành tinh này, Trái Đất có độ đặc lớn nhất, hấp dẫn bề mặt lớn nhất, từ trường mạnh nhất, tốc độ quay nhanh nhất. Và đồng thời hành tinh đất đá mà mảng kiến tạo hoạt động a) Trọng lực: Đặc trưng g0 = 9.780 × (1 + 0.0053 sin2φ − 58 × sin22φ) Với φ vĩ độ b) Tỉ trọng: Tỷ trọng trung bình trái đất 5.5 g/cm3 Tỷ trọng độ sâu khác khác nhau: Tên lớp Tỉ trọng (g/cm3) Lớp vỏ 2.7-3.0 Lớp manti 3.3-5.5 Chiếm ¾ thể tích Trái Đất Lớp trung tâm 10-13 Thành phần: Fe, Ni, S, Ghi c) Cấu trúc Lớp vỏ Trái Đất chia làm lớp: • Lớp vỏ: lớp silicat rắn bao gồm bảy mảng kiến tạo riêng biệt nằm lớp chất rắn dẻo. Vỏ Trái Đất phân cách với lớp phủ bởi điểm gián đoạn Mohorovičić, độ dày thay đổi trung bình 6 km đối với vỏ đại dương và 30–50 km đối với vỏ lục địa. Lớp vỏ và phần của lớp phủ cứng, lạnh gọi là thạch quyển, mảng lục địa được tạo thạch • Lớp Manti • Lớp nhân • Lớp nhân Ngoài lớp chia nghiên cứu đặc trưng động lực chúng, người ta sử dụng thuật ngữ như: Thạch quyển, Quyển mềm • Thạch hoàn toàn cứng rắn bao gồm toàn lớp vỏ( lớp vỏ lục địa đại dương) phần Manti bao gồm khoảng 70-150 km • Quyển mềm phần nằm bên lớp Manti khoảng 20km • Ranh giới Thạch Quyển – Quyển mềm gọi moho Riêng vỏ Trái Đất người ta chia làm hai loại chính: Vỏ lục địa vỏ đại dương ❖ Vỏ kiểu lục địa cấu tạo đầy đủ lớp: Lớp bazan, lớp granit, lớp trầm tích ❖ Vỏ kiểu đại dương cấu tạo có lóp: Lớp bazan lớp trầm tích mỏng phía d) Các mảng kiến tạo Lớp cứng mặt học Trái Đất, tức thạch quyển, bị vỡ thành nhiều mảnh gọi các mảng kiến tạo Các mảng di chuyển tương theo ba kiểu ranh giới mảng: hội tụ khi hai mảng va chạm; tách giãn khi hai mảng đẩy xa, chuyển dạng khi mảng trượt dọc theo vết đứt gãy. Các trận động đất, hoạt động núi lửa, hình thành các dãy núi, và rãnh đại dương đều xuất dọc theo ranh giới này. Các mảng kiến tạo nằm atheno (quyển mềm), phần rắn nhớt của lớp phủ trên chảy di chuyển mảng kiến tạo, chuyển động chúng gắn chặt với kiểu đối lưu bên lớp phủ Trái Đất mảng kiến tạo di chuyển, đáy đại dương bị hút chìm rìa của lục địa hay tại ranh giới hội tụ Trong đó, phun trào mácma ở ranh giới phân kỳ tạo các rặng núi đại dương Sự kết hợp trình đẩy lớp vỏ đại dương trở lại lớp phủ Bởi trình tái chế này, phần lớn đáy đại dương không 100 triệu tuổi. Lớp vỏ đại dương già tây Thái Bình Dương và ước chừng khoảng 200 triệu tuổi Bên cạnh đó, lớp vỏ lục địa già khoảng 4030 triệu tuổi Các mảng lục địa khác bao gồm mảng Ấn Độ, mảng Ả Rập, mảng Caribe, mảng Nazca ở bờ phía tây Nam Mỹ và mảng Scotia ở nam Đại Tây Dương Mảng Úc thực chất hợp với mảng Ấn Độ khoảng từ 50 đến 55 triệu năm trước để tạo thành mảng Ấn-Úc Các mảng kiến tạo di chuyển nhanh mảng đại dương, với mảng Cocos di chuyển với tốc độ 75 mm năm và mảng Thái Bình Dương di chuyển với tốc độ 10 đại dương Những sinh vật lúc khơng hơ hấp oxy Sau này, khi vi khuẩn lam tiến hố, q trình chuyển đổi carbon dioxide thành thực phẩm oxy bắt đầu Do đó, bầu khí Trái Đất có thành phần khác biệt so với hành tinh khác cho phép sự sống phát triển Trái Đất - Thạch quyển: Thạch lớp vỏ cứng ngồi hành tinh có đất đá Trên Trái Đất, thạch bao gồm lớp vỏ tầng lớp phủ (lớp phủ thạch dưới), kết nối với lớp vỏ Thạch bị chia nhỏ thành mảng khác hình Đặc trưng phân biệt thạch khơng phải thành phần mà thuộc tính trơi dạt Dưới ảnh hưởng ứng suất dài hạn cường độ thấp gây chuyển động kiến tạo địa tầng, thạch phản ứng lớp vỏ cứng, astheno có tác động lớp chất lỏng có độ nhớt nhẹ Cả lớp vỏ tầng lớp phủ trơi astheno có "độ dẻo" cao Lớp vỏ phân biệt với lớp phủ tầng lớp phủ thay đổi thành phần hóa học khu vực điểm gián đoạn Mohorovičić Độ dày thạch dao động từ khoảng 1,6 Km (1 dặm) sống lưng đại dương tới khoảng 130 km (80 dặm) gần lớp vỏ đại dương cổ Độ dày mảng thạch lục địa khoảng 150 km (93 dặm) 19 Do lớp bề mặt nguội hệ thống đối lưu Trái Đất, độ dày thạch tăng dần lên theo thời gian Nó bị chia cắt thành mảng tương đối lớn, gọi mảng kiến tạo chúng chuyển động tương đối độc lập với Chuyển động mảng thạch miêu tả kiến tạo địa tầng Có hai dạng thạch là: Vỏ đại dương Vỏ lục địa Các loại thạch khác Có hai loại thạch quyển: Thạch đại dương, liên kết với lớp vỏ đại dương tồn lưu vực đại dương (mật độ trung bình khoảng 2,9 gram cm khối) Thạch lục địa, liên kết với lớp vỏ lục địa (mật độ trung bình khoảng 2,7 gram cm khối) Độ dày thạch coi độ sâu đường đẳng nhiệt liên quan đến chuyển đổi hành vi giòn nhớt Nhiệt độ olivine bắt đầu biến dạng nhớt (~ 1000 °C) thường sử dụng để thiết lập đường đẳng nhiệt olivine thường khống chất yếu lớp phủ Thạch đại dương thường dày khoảng 50 trận 140 km (nhưng bên dải núi đại dương không dày lớp vỏ), thạch lục địa có phạm vi độ dày từ khoảng 40 km đến khoảng 280 km; phần ~ 30 đến ~ 50 km thạch lục địa điển hình lớp vỏ Phần lớp phủ thạch bao gồm phần lớn peridotit Lớp vỏ phân biệt với lớp phủ thay đổi thành phần hóa học diễn gián đoạn Moho 20