Đề cương bài giảng Địa chất học 1 - Nguyễn Thị Mây

Đề cương bài giảng Địa chất học 1 - Nguyễn Thị Mây

` ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM o0o Nguyễn Thị Mây ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT HỌC (TÀI LIỆU DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM) Thái Nguyên, tháng 5/2011 ` ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM o0o Nguyễn Thị Mây ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG ĐỊA CHẤT HỌC (TÀI LIỆU DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM) SỐ ĐVHT: 02 (LÝ THUYẾT 20, THỰC HÀNH 6, THẢO LUẬN 4) Thái Nguyên, tháng 5/2011 Chương CẤU TẠO, CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ - HĨA HỌC CỦA TRÁI ĐẤT (Lý thuyết 02, thảo luận 01) * Mục tiêu: - Kiến thức: Nắm vững cấu tạo Trái Đất, tính chất vật lý thành phần hoá học Trái Đất - Kỹ năng: Áp dụng tính chất từ tính việc xác định phương hướng, sử dụng địa bàn địa chất - Thái độ: Sinh viên hiểu tượng tự nhiên cấu tạo Trái Đất mang lại Biết cách ứng phó với tượng tự nhiên bảo vệ Trái Đất, hành tinh xanh hệ Mặt Trời 1.1 Cấu tạo trạng thái vật chất bên Trái Đất Bằng phương pháp gián tiếp đặc biệt phương pháp địa chấn cho phép nhà khoa học giả thiết Trái Đất cấu tạo ba quyển: vỏ, manti nhân Các khác thành phần hay trạng thái vật chất 1.1.1 Vỏ Trái Đất Vỏ Trái Đất phần cứng Trái Đất, ngăn cách với Manti bên mặt ranh giới Moho, có bề dày thay đổi - 10 km đại dương 20 - 70 km lục địa Vỏ Trái Đất cấu tạo lớp có thành phần khác nhau, chia kiểu vỏ: vỏ lục địa vỏ đại dương - Vỏ lục địa: phân bố lục địa có phần nằm mực nước biển Bề dày trung bình 35 - 40km, miền núi cao đạt tới 70km Về cấu tạo gồm: lớp trầm tích cổ, lớp granit lớp bazan - Vỏ đại dương: phân bố đại dương, tầng nước biển đại dương Bề dày trung bình - 10 km Về cấu tạo gồm: lớp trầm tích trẻ lớp bazan Thành phần hố học vỏ Trái Đất có mặt hầu hết ngun tố hố học bảng hệ thống tuần hồn Mendeleev, chủ yếu nguyên tố O2, Si, Al, Na, K, Ca, Fe, Mg Trong tám nguyên tố này, Si Al có hàm lượng lớn nên gọi Sial 1.1.2 Quyển Manti Quyển Manti ngăn cách với vỏ Trái Đất mặt Moho ngăn cách với nhân Trái Đất mặt Gutenberg độ sâu 70 - 2900 km Căn vào tốc độ truyền sóng chấn động chia ra: lớp cứng phần thạch quyển, tiếp lớp vật chất có tính dẻo nên gọi mềm Phần vật chất trạng thái rắn Thành phần hóa học: nghèo silic, giàu sắt manhe cịn có tên Sima Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo Trái Đất 1.1.3 Nhân Trái Đất - Độ sâu từ 2900 km - 6371 km Theo nhiều nhà khoa học nhân ngồi có trạng thái gần lỏng (vì sóng ngang khơng qua được), nhân rắn lớp có tính chất chuyển tiếp Thành phần hóa học: Trước người ta cho toàn nhân sắt niken nên cịn có tên gọi Nife Ngày nhiều nhà khoa học cho rằng, nhân khác nằm khơng phải thành phần mà chủ yếu trạng thái vật chất Với áp suất lớn nhân (3,5 triệu atm) vật chất tồn dạng ion mang điện 1.2 Các tính chất vật lý Trái Đất 1.2.1 Tỉ trọng Do khối lượng lớp bên đè nén lớp bên dưới, nên vật chất lớp bị nén chặt làm tăng mật độ vật chất dẫn tới tăng tỉ trọng Như ta thấy tỉ trọng Trái Đất tăng dần theo chiều sâu 1.2.2 Áp suất: (áp suất gồm loại) - Áp suất thủy tĩnh hay áp suất tải trọng sinh trọng lượng lớp bên đè nén lớp bên dưới, áp suất thủy tĩnh tăng theo chiều sâu - Áp suất địng hướng sinh chuyển động kiến tạo vỏ Trái Đất Chúng phân bố theo phương nằm ngang phần vỏ Trái Đất giảm dần theo chiều sâu 1.2.3 Trọng lực Trọng lực tổng hợp hai lực: lực hút Trái Đất lực ly tâm sinh tự quay Trái Đất (do lực ly tâm nhỏ ~ 0,34% nên hướng trọng lực hướng tâm) 1.2.4 Nhiệt Trái Đất Nhiệt Trái Đất gồm có nhiệt bên ngồi (do Mặt Trời cung cấp) nhiệt bên Trái Đất - Nhiệt bên ngoài: hàng ngày Mặt Trời xạ lượng nhiệt lớn Trái Đất Trái Đất không hấp thụ hết mà hấp thụ phần, lại đa số xạ lên không trung Lượng nhiệt mà điểm mặt đất nhận từ Mặt Trời phụ thuộc vào sức nóng Mặt Trời mà cịn phụ thuộc vào vĩ độ địa lí, độ cao địa hình, bề dày thảm thực vật, phân bố lục địa, đại dương Nhiệt Mặt Trời làm nóng Trái Đất đến độ sâu định xuống tới độ sâu đó, nhiệt độ khơng cịn phụ thuộc vào nhiệt Mặt Trời tầng gọi tầng thường ôn Nhiệt độ tầng thường ôn nhiệt độ trung bình năm mặt đất, tầng nằm độ sâu khác tùy theo miền tùy theo tính dẫn nhiệt đất đá nằm trên, trung bình độ sâu từ - 40m - Nhiệt bên trong: hoạt động phản ứng hóa học tỏa nhiệt, phân hủy nguyên tố phóng xạ hay nhiệt toả từ lò magma vỏ Trái Đất Bên tầng thường ôn, xuống sâu nhiệt độ tăng dần, song khơng cịn phụ thuộc vào điều kiện địa chất mơi trường địa lý Ví dụ: mỏ đồng ln nóng mỏ than, gần núi lửa hoạt động nhiệt độ tăng cao + Cấp địa nhiệt: Là khoảng độ sâu tính mét để nhiệt độ tăng lên 10C, cấp địa nhiệt trung bình vỏ Trái Đất 33m 1.2.5 Từ tính Trái Đất Trái Đất nam châm khổng lồ, khoảng không gian chịu ảnh hưởng nam châm gọi từ trường Trái Đất (địa từ trường), khoảng không gian chịu ảnh hưởng 10 lần bán kính Trái Đất Nguyên nhân Trái Đất có từ trường: dịch chuyển dòng vật chất nhân, đá vỏ Trái Đất chứa khống vật có từ tính, khơng đồng mật độ vật chất lớp bên Trái Đất Do vị trí cực từ trường không trùng với cực địa lý nên trục từ trường trục địa lý hợp thành góc định Mặt khác vị trí từ cực ln thay đổi theo thời gian nên góc hợp trục từ trường trục Trái Đất thay đổi Hiện vào khoảng 11.50 Các từ cực không trùng với địa cực phân bố đất liền bề mặt Trái Đất không hai bán cầu Hình 1.2 Sơ đồ từ trường Trái Đất - Từ trường Trái Đất thể ba đại lượng: độ từ thiên, độ từ khuynh cường độ từ trường + Độ từ thiên (D): Là góc lệch phương bắc nam theo kim địa bàn với phương bắc nam địa lý Ở nước ta góc khơng lớn, khoảng 50 phút (ở Groenlan gần 600) Đường nối điểm có độ từ thiên gọi đường đẳng thiên, đường có trị số độ từ thiên gọi kinh tuyến từ, (khi kim lệch phía đơng có từ thiên đơng (+), phía tây có từ thiên tây (-) + Độ từ khuynh: Là góc lệch kim địa bàn với mặt phẳng nằm ngang.Tại điểm xung quanh đường xích đạo độ từ khuynh 0, cực độ từ khuynh tăng dần tới 900 (ở cực bắc kim địa bàn thẳng đứng, đầu kim bắc xuống dưới) Đường nối điểm có độ từ khuynh = gọi đường xích đạo từ Đường nối điểm có trị số độ từ khuynh gọi đường đẳng khuynh + Cường độ từ trường biểu thị đơn vị ơxtét gamma Theo nhà nghiên cứu khoảng 2000 năm trở lại cường độ từ trường giảm lần Trong thực tế, trị số cường độ từ trường điểm bề mặt Trái Đất thường lệch với trị số tính tốn - gọi dị thường từ 1.3 Thành phần hóa học Trái Đất - Các nguyên tố hóa học Trái Đất phân bố khơng nhau, có ngun tố chiếm tỉ lệ lớn song có nguyên tố chiếm tỉ lệ nhỏ - Có ngun tố : O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg = 97,24% - Các nguyên tố khác = 2,76% Trong số nhiều nhà khoa học Clac, nhà khoa học Mỹ năm 1889 công bố kết sau nhiều năm phân tích thống kê, tìm tỉ lệ % trọng lượng nguyên tố Số liệu công bố ông gây lên ý mạnh mẽ giới khoa học Để ghi nhớ công lao của ông người ta gọi trị số trị số C.lac * Tài liệu học tập: Trần Anh Châu, (1992), Địa chất đại cương, Nxb giáo dục Hà Nội Phùng Ngọc Đĩnh - Lương Hồng Hược, (2004), Địa chất đại cương, Nxb Đại học Sư Phạm Hà Nội Võ Năng Lạc, (1998), Địa chất đại cương, Nxb Giao thông vận tải Hà Nội * Câu hỏi thảo luận: Khi học cấu tạo Trái Đất theo anh (chị) cần lưu ý điều Vì ? Ý nghĩa thực tiễn việc nghiên cứu nhiệt bên Trái Đất ? Cơ sở suy đoán trạng thái vật chất bên Trái Đất ? Cho biết quan niệm cũ thành phần vật chất nhân Trái Đất * Yêu cầu sản phẩm nộp: Viết thu hoạch nộp sau ngày * Hướng dẫn tự học: - Từ tính Trái Đất - Vẽ sơ đồ hướng quay kim địa bàn từ trường Trái Đất - Tìm hiểu cấu tạo địa bàn * Trang thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu, địa bàn địa chất Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ KHOÁNG VẬT VÀ ĐÁ (Lý thuyết 08, thực hành 06) * Mục tiêu: - Kiến thức: Nắm vững khái niệm bản, tính đối xứng, tính chất vật lý cách phân loại khống vật Định nghĩa, cách phân loại đá magma, trầm tích biến chất - Kĩ năng: Phân biệt số khoáng vật phổ biến tự nhiên nhận biết ngồi thực tế loại đá thơng dụng - Thái độ: Sinh viên cần hiểu tầm quan trọng khống vật đá đồng thời có ý thức bảo vệ tài nguyên, khoáng sản quốc gia 2.1 Khoáng vật 2.1.1 Những khái niệm khoáng vật 2.1.1.1 Định nghĩa Khống vật ngun tố hóa học tự nhiên hợp chất hóa học thiên nhiên, hình thành q trình lý hóa học sinh hóa học khác vỏ Trái Đất bề mặt Trái Đất 2.1.1.2 Hình thái cấu trúc Khống vật có dạng kết tinh, dạng vơ định hình dạng keo - Dạng kết tinh: Là khống vật hình thành kết tinh nguyên tố hóa học thành tinh thể gắn kết lại với - Dạng vơ định hình: Là khoáng vật mà nguyên tử, ion hay phân tử xếp cách hỗn độn không theo qui luật ô mạng tinh thể thủy tinh, dầu mỏ - Dạng keo: Là khoáng vật trạng thái keo từ chất keo kết tinh lại, chất keo gồm hạt keo có kích thước từ - 100  m (1  m = 10-6mm) hịa tan nước - Kích thước khống vật: Có thể lớn bé khác nhau, đa dạng, chúng dao động từ vài mm đến vài m - Một số tượng biến đổi khống vật: tích Lũ tích có thành phần phức tạp, kích thước hạt khác cát, bột, sét, mảnh đá độ chọn lọc bào mịn ln thay đổi hướng phân bố 4.3.1.2 Nước dòng tạm thời Dòng chảy tạm thời dịng chảy có nước vào mùa mưa, mùa tuyết tan khô cạn vào mùa khơ - Q trình phá hủy: thường đào kht tạo nên rãnh sâu cịn gọi q trình xâm thực dọc hay xâm thực sâu Quá trình phá hủy đá hai bên bờ dòng chảy, mở rộng thung lũng động dòng nước vật liệu cứng va đập dòng nước di chuyển gọi xâm thực bên xâm thực ngang - Quá trình vận chuyển: dịng khơng thường xun vận chuyển vật liệu phá hủy cách: vật liệu mịn nhỏ trơi theo dịng nước, vật liệu thô lăn, trượt bề mặt đáy khe rãnh - Q trình tích tụ: cửa tỏa nước động dịng nước giảm, vật liệu phá hủy tích tụ lại gọi nón phóng vật 4.3.1.3 Nước dịng chảy thường xun Dịng có nước chảy quanh năm khơng phụ thuộc vào khí hậu gọi dịng chảy thường xun (sơng, suối) Nguồn nước cung cấp nước mưa, nước băng tuyết tan, nước hồ nước đất * Quá trình phá hủy: chia loại: - Xâm thực dọc: cịn gọi q trình đào sâu lịng sơng xảy mạnh mẽ trung lưu sơng lưu lượng nước vận tốc dòng chảy lớn Hiện tượng xâm thực sâu dừng lại sông đạt trắc diện cân + Khi sông đạt trắc diện cân tức sơng thực xong chu kì xâm thực, trắc diện dọc sông đường cong trơn, dốc thượng lưu tương đối phẳng hạ lưu + Trong thực tế, sông khơng đạt trạng thái cân hồn tồn sơng chảy qua nhiều khu vực có độ cứng đá hoạt động kiến tạo vỏ Trái Đất khác + Quá trình xâm thực dọc cịn dẫn tới tượng cướp dịng (dịng sơng thu phần nước vùng thượng nguồn dòng chảy khác) Hiện tượng thường xảy sơng có đường chia nước có mực xâm thực khác nhau, nhánh sơng bên sườn có mực xâm thực thấp thường có tốc độ xâm thực dọc lớn phá hủy đường chia nước cũ lấn sang gặp nhánh phần thượng lưu dịng chảy phía bên - Xâm thực ngang (xâm thực bên, phá bờ) Xâm thực ngang xâm thực dọc xảy đồng thời thể tích nước lớn, nước sơng chảy thẳng nên xâm thực dọc chủ yếu Khi độ dốc thay đổi, thoải trước tương đối bằng, thể tích giảm Tác dụng xâm thực ngang đóng vai trị quan trọng Xâm thực ngang ln có xu hướng làm cho dòng chảy quanh co uốn khúc, gây nên tượng bên lở bên bồi Xâm thực ngang xảy chủ yếu hạ lưu trung lưu sông - Xâm thực ngang làm cho thung lũng sông mở rộng, sông ngày uốn khúc Tại chỗ khúc uốn gần nhau, nước lớn dịng nước đào lòng tắt qua chỗ gần khúc uốn tạo nên dịng mới, tách khúc uốn sơng tạo nên hồ móng ngựa Hình 4.1 Qúa trình hình thành hồ móng ngựa Xâm thực ngang sơng chịu ảnh hưởng vận động tự quay Trái Đất (nhất sông chảy theo hướng kinh tuyến) vào cấu trúc địa chất độ cứng đá * Q trình vận chuyển: vận chuyển vật liệu quãng đường xa Phương thức vận chuyển: lơ lửng, lăn tròn đáy nhảy cóc Hàng năm sơng vận chuyển biển lượng phù sa lớn, làm cho sông có xu hướng tiến biển * Q trình tích tụ: vận tốc dòng chảy yếu, lượng dòng chảy nhỏ vật liệu tích tụ lại, hạt thơ tích tụ trước, hạt mịn tích tụ sau Dựa vào đặc điểm trầm tích diện phân bố chia ra: - Trầm tích dọc sơng: bãi bồi dọc bờ sơng lịng sơng - Trầm tích cửa sơng: vật liệu tích tụ cửa sơng tạo nên tam giác châu vịnh tam giác + Tam giác châu: để tích tụ tam giác châu cần có điều kiện sau: - Đáy biển nơi cửa sông đổ vào phải nông phẳng - Sông phải mang nhiều phù sa: tốc độ trầm tích lớn tốc độ sụt lún kiến tạo - Khơng có dịng biển mang vật liệu tích tụ nơi khác Trong trường hợp không đủ điều kiện tạo nên vịnh tam giác + Vịnh tam giác (cửa sơng hình phễu): Khi vùng cửa sơng có đáy biển dốc, dịng chảy ven bờ hoạt động mạnh Các sản phẩm sông mang đến bị di chuyển nơi khác vùng cửa sông vừa sâu vừa rộng, có vận động hạ thấp, biển tiến vào sông lùi sâu vào lục địa 4.3.2 Các trình địa chất nước đất * Khái niệm phân loại: * Các trình địa chất: - Phá hủy vận chuyển : + Phá hủy: oxi hóa hyđrat hóa hịa tan thủy phân + Vận chuyển: vận chuyển dung dịch thật, dung dịch keo theo dịng nước ngầm Ngồi cịn có vật liệu mịn cát, bột, hạt khống vật khó hịa tan Q trình vận chuyển phụ thuộc vào lưu lượng nước, độ nghiêng tầng cách nước + Tích tụ: kết tinh tinh thể khống vật thạch anh, canxit, fluorit tích tụ thành mỏ sa khống (vàng, tuf vơi, silic ) * Các tượng địa chất liên quan tới hoạt động nước đất - Hiện tượng trượt, lở đất - Hiện tượng karst ngầm: tác dụng hòa tan nước đất tạo nên hang động karst Tuy nhiên nơi tạo nên hang động karst mà nơi có đủ điều kiện sau tạo hang động karst: + Có đá dễ hịa tan (đá vôi, muối mỏ, thạch cao) + Đá bị nứt nẻ nhiều + Có nước ngầm lưu thơng nước chứa nhiều CO2 Quá trình thành tạo hang nước chứa nhiều CO2 gặp đá dễ hòa tan, tác dụng với chúng CaCO3 + H2O + CO2 > Ca(HCO 3)2 Nước ngầm lưu thông mang bicacbonat canxi hòa tan khỏi khe nứt đá, phương trình dịch chuyển sang phải để bù lại phần bicacbonat canxi mất, làm cho đá vôi tan ngày nhiều, khe nứt mở rộng tạo nên hang Khi mặt hang nằm mực nước ngầm, dung dịch Ca(HCO3)2 thấm trần hang, thay đổi nhiệt độ áp suất, khả ngậm khí giảm, CaCO3 kết tủa theo phương trình: Ca(HCO3)2 > CaCO3 + H 2O + CO2 Việc nghiên cứu tượng karst ngầm nhằm phục vụ cho việc xây dựng cơng trình cơng nghiệp, giao thông vận tải, thủy điện để tránh sụt trần hang động, nước Ở Việt Nam tượng karst ngầm phổ biến, tạo nên nhiều hang động đẹp động Hương Tích - Hà Tây, Tam Thanh Nhị Thanh - Lạng Sơn, Người Xưa - Hòa Bình, Phong Nha - Quảng Bình Đồng thời gây nhiều khó khăn cho ngành xây dựng, giao thơng, thủy điện 4.4 Các q trình địa chất biển đại dương 4.4.1 Các yếu tố hình thái đáy biển đại dương Theo độ sâu đại dương chia miền sau: Hình 4.2 Các yếu tố hình thái đáy biển đại dương - Miền biển nơng: tính từ 0m đến độ sâu 200m, đáy gọi thềm lục địa: Thềm lục địa Việt Nam phân bố rộng vịnh Bắc Bộ khu vực biển Nam Bộ, có nơi rộng tới 200km Ở miền Trung thềm lục địa hẹp (từ Đà Nẵng đến Nha Trang) - Miền biển sâu: tính từ độ sâu 200m đến 2000m Đáy gọi sườn lục địa - Miền biển thẳm: tính từ độ sâu 2000m Đáy gọi đáy đại dương Trong đáy đại dương, nơi có độ sâu 6000m gọi vực thẳm đại dương Vực thẳm đại dương có độ sâu lớn vực Marian Thái Bình Dương (11.034m) Ngồi hình thái đại dương cịn có sống núi đại dương Các sống núi có chiều dài hàng nghìn km, cao tới - 4km Trục sống núi trùng với địa hào hẹp giới hạn đứt gãy (rift) Đây nơi vỏ Trái Đất bị căng giãn, đới hoạt động vỏ Trái Đất thường xuyên có phun trào bazan 4.4.2 Tính chất vật lí nước biển - đại dương - Màu nước biển: tùy thuộc vào độ sâu, lượng chất hòa tan, bùn lơ lửng, sinh vật phù du, màu bầu trời mà nước biển có màu sắc khác Ví dụ: Biển Hồng Hải, Hồng Hải -> có bùn, biển Hắc Hải có rong, tảo - Nhiệt độ: thay đổi theo chiều sâu Nhiệt độ mặt phụ thuộc vào vị trí địa lí, thời tiết, nhiệt độ trung bình khoảng 17,40C, sâu nhiệt độ tương đối thấp ổn định, khoảng từ -1,30C - 30C (ở độ mặn trung bình, nhiệt độ đóng băng nước biển -1,910C) - Tỉ trọng: phụ thuộc vào nhiệt độ độ muối chứa nước Ở 00C độ mặn 350/00, tỉ trọng 1,028 Lượng muối lớn, nhiệt độ thấp tỉ trọng cao Tỉ trọng nước biển tăng theo chiều sâu - Áp suất: áp suất nước biển tăng theo chiều sâu.ở độ sâu 1000m áp suất đạt tới 107Pa (Pascal, 1Pa = Niutơn/1m2 = 10dyn/cm2 = 0,102kg/cm2 = 105 bar = 760mmHg > đơn vị đo áp suất khơng khí) (1Atm = 1,013.1015Pa) 4.4.3 Thành phần hóa học Trong nước biển thường hịa tan nhiều loại muối nhiều nguyên tố hóa học nên thường có vị mặn chát (NaCl : 78%, KCl : 11%, MgSO4: 5% ) Độ mặn trung bình nước biển 3,5% hay 350/00 độ mặn thay đổi phụ thuộc vào khí hậu, vào khả cung cấp nước vùng 4.4.4 Thế giới hữu biển đại dương Thế giới hữu biển đại dương chia nhóm: - Nhóm sinh vật sống bám đáy: nhóm gồm sinh vật sống cố định san hô, huệ biển, động vật dạng rêu sinh vật có khả di chuyển chậm chạp đáy chân bụng, cầu gai, biển Nhóm sinh vật phong phú thềm lục địa, xuống sâu dần - Nhóm sinh vật trơi nổi: bao gồm sinh vật bơi lội thụ động dễ dàng di chuyển theo dòng nước Đại biểu cho nhóm trùng lỗ, trùng tia, tảo Nhóm phát triển mạnh mặt xuống sâu chúng giảm dần - Nhóm sinh vật bơi lội: gồm sinh vật có khả di chuyển cách tự nước Nhóm phong phú, bao gồm lồi tơm cá 4.4.5 Tác dụng địa chất biển đại dương - Vùng duyên hải: vùng giới hạn ranh giới thủy triều lên cao thủy triều xuống thấp Chiều dài đới chạy dọc theo bờ biển, chiều rộng phụ thuộc vào đặc điểm địa hình, địa hình thoải bề rộng đới lớn tạo nên bãi biển - Vùng biển nông: xác định khoảng độ sâu 200m Đây vùng sinh vật tương đối phát triển, loại trầm tích gặp trầm tích học, trầm tích hữu trầm tích hóa học - Vùng biển sâu: 200m - 2000m, ranh giới ngồi cách bờ 600 – 700km Tại vật liệu vụn không mang tới Sinh vật nghèo nàn ánh sáng không xuống đáy biển Ở gặp tích tụ bùn có màu sắc khác (bùn núi lửa) đơi có dịng đáy, dịng xốy, đưa đến vật liệu vụn - Vùng biển thẳm: sinh vật nghèo nàn, gặp trầm tích hữu cơ: bùn vơi, bùn silic, sét đỏ miền biển thẳm, bùn núi lửa 4.5 Các trình địa chất hồ, đầm lầy băng hà 4.5.1 Hồ phân loại hồ Hồ bồn chứa nước nằm lục địa không ăn thông với biển Hồ chiếm khoảng 1,8% diện tích đất Hồ phân loại sau: Hồ có nguồn gốc nội sinh: gồm loại hồ kiến tạo hồ núi lửa; hồ có nguồn gốc ngoại sinh: gồm hồ nguồn gốc băng hà, gió, sơng, karst, vũng vịnh, nhân tạo Hồ có tác dụng phá hủy học, vận chuyển tích tụ trầm tích Tác dụng phá hủy học thường gặp đới gần bờ tác dụng sóng vỗ bờ Tác dụng vận chuyển có xu hướng đưa vật liệu xa bờ Tác dụng tích tụ hình thành loại trầm tích học, hóa học hữa Trầm tích học gồm cát, sét, cuội, sỏi lắng đọng theo luật hạt thô gần bờ, hạt mịn xa bờ Trầm tích hóa học gặp loại trầm tích muối, thạch cao, trầm tích sắt Trầm tích hữu gặp loại than bùn thối 4.5.2 Đầm lầy * Khái niệm: đầm lầy khu vực bề mặt Trái Đất đặc trưng nước ngầm sát mặt đất nên đất thương xuyên bị thấm ướt trở thành bùn nhão Tác dụng địa chất đầm lầy: tích tụ trầm tích than (do rừng phát triển đầm lầy bị chết đi, sau chơn vùi biến đổi thành), trầm tích sắt trầm tích mangan * Nguồn gốc đầm lầy: đầm lầy hình thành chủ yếu nguyên nhân sau: - Do chất bồi tích hữu mục nát lắng đọng đáy hồ tạo nên - Các vũng, vịnh biển nâng lên cao thành đầm lầy - Do tràn ngập nước sông lên bãi bồi, sau nước lũ rút đi, bãi trở thành đầm lầy - Do tầng đá cách nước gần mặt đất, nước mưa giữ lại tạo thành đầm lầy * Ý nghĩa việc nghiên cứu đầm lầy: đầm lầy nguồn dự trữ than bùn lớn Than bùn bị chôn vùi xuống sâu, điều kiện nhiệt độ cao, áp suất lớn trở thành than đá Ở đồng Nam Bộ nước ta có nhiều đầm lầy, đầm lầy có nhiều than bùn 4.5.3 Băng hà * Một số khái niệm băng hà Đường tuyết ranh giới mà tuyết tan vào mùa hè Băng hà hình thành có điều kiện sau: Nhiệt độ trung bình năm nhỏ 00C, lượng tuyết rơi vào mùa đông phải lớn lượng tuyết tan vào mùa hè Phân bố băng hà giới: 99,5% băng hà phân bố vùng cực, 0,5% vùng núi cao * Tác dụng địa chất băng hà Tác dụng địa chất băng hà bao gồm: tác dụng phá hủy, tác dụng vận chuyển tích tụ vật liệu trầm tích Khi di động băng hà phá hủy đá gặp đường mài đáy trở nên nhẵn bóng Vật liệu vụn tác dụng băng hà gọi băng tích Q trình băng tan tạo nên dịng nước, dịng rửa xói băng tích mang vật liệu theo tạo nên trầm tích băng thuỷ Qúa trình trầm tích theo quy luật, vật liệu vụn thơ tích đọng trước, xa thân băng hà vật liệu mịn dần * Nguyên nhân xuất băng hà Nguyên nhân thiên văn, nguyên nhân địa chất, nguyên nhân khí nguyên nhân vũ trụ * Tài liệu học tập: Phùng Ngọc Đĩnh - Lương Hồng Hược, (2004), Địa chất đại cương, Nxb Đại học Sư Phạm Hà Nội Trần Anh Châu, (1992), Địa chất đại cương, Nxb giáo dục Hà Nội Võ Năng Lạc, (1998), Địa chất đại cương, Nxb Giao thông vận tải Hà Nội Huỳnh Thị Minh Hằng, (2001), Địa chất sở, Nxb ĐHQG TP Hồ Chí Minh - Tiếng Anh James S Monroe, Reed Wicander, Physical Geology exploring the Earth * Câu hỏi: So sánh phong hoá vật lý phong hoá hoá học ? So sánh khác trình hiđrat hóa, hịa tan thủy phân Khái niệm vỏ phong hóa, giai đoạn q trình phong hóa Phân tích điều kiện hình thành cồn cát ven biển (liên hệ với Việt Nam) cách ngăn chặn di chuyển cồn cát vào nội địa Giải thích q trình hình thành đất loss Giải thích q trình hình thành địa hình ống khói nàng tiên Thế trắc diện dọc sông ? Tại sông không đạt trắc diện cân dọc ? Giải thích tượng cướp dịng sơng Giải thích q trình hình thành hồ móng ngựa 10 Thế thềm sơng, có loại bậc thềm ? 11 So sánh nón phóng vật tam giác châu 12 Giải thích hình thành hang động kars 13 Các yếu tố hình thái đáy biển đại 14 Trong miền trầm tích biển, miền quan trọng mặt tài ngun khống sản ? Vì ? 15 Hồ thành tạo nguyên nhân nào? Hãy cho biết nguyên nhân hình thành hồ Ba Bể (Bắc Kạn), hồ Tây (Hà Nội), hồ Tơ - nưng (Tây Nguyên) * Tự học: - Các trình địa chất nước đất - Khái niệm phân loại hồ - Các trình địa chất đầm lầy - Các trình địa chất băng hà * Trang thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu Chương CÁC THUYẾT ĐỊA KIẾN TẠO ( Lý thuyết 02) *Mục tiêu: - Kiến thức: Nắm lịch sử đời, đặc điểm thuyết kiến tạo máng thuyết kiến tạo mảng - Kỹ năng: Xác định mảng thạch đồ hướng di chuyển mảng - Thái độ: Qua học giúp sinh viên hiểu rằng: Con người khơng ngừng tìm hiểu, khám phá đời phát triển Trái Đất Lịch sử Trái Đất giả thuyết, giả thuyết cần nhà khoa học trẻ hoàn thiện 5.1 Thuyết kiến tạo máng Thuyết kiến tạo máng hay gọi thuyết địa máng đời từ kỉ XI với khái niệm nhà địa chất J.Hall (1849) T.Dana (1873) Từ đến nay, thuyết địa máng nhiều nhà địa chất bổ sung hoàn thiện Trước hết E.Haug (1909), sau A.Arkhangelski (1927 - 1932), H.Still (1940), M.Key (1944), V.Belousov (1948 - 1974), J.Aubovin (1949 - 1964) v.v định nghĩa tỉ mỉ, xác định tính chất phân chia nhiều loại hình khác Thuyết kiến tạo máng thuộc nhóm thuyết tĩnh Thuyết cho lục địa luôn cố định, vận động kiến tạo nên bề mặt Trái Đất qua thời kì chuyển động theo phương thẳng đứng chia kiến trúc vỏ Trái Đất thành địa máng Địa máng có đặc điểm sau: - Hoạt động sụt lún mạnh, hình thành khu biển sâu kéo dài hàng trăm km, bề rộng không lớn Tốc độ sụt lún gần tốc độ trầm tích với bề dày lớn Giai đoạn đầu tốc độ sụt lớn lớn tốc độ trầm tích - Hoạt động đứt gãy phát triển mạnh mẽ, đứt gãy sâu làm tăng trình sụt lún Hoạt động mangma phát triển, giai đoạn đầu sản phẩm phun trào xen kẽ với trầm tích biển, giai đoạn cuối magma xân nhập hình thành thể - Các đá trầm tích bị uốn nếp mạnh, phức tạp, nhiều đứt gãy làm đảo lộn nằm đá - Đá biến chất phát triển với trình độ biến chất cao Nguyên nhân sụt võng sâu tạo nên áp suất, nhiệt độ cao trìnhphát triển địa máng - Địa máng phân bố dọc theo rìa lục địa đại dương 5.2 Thuyết kiến tạo mảng Thuyết kiến tạo mảng hay gọi thuyết địa mảng, thuyết trôi dạt lục địa Wegener * Thuyết trơi dạt lục địa thuyết có liên quan Trước thuyết trôi dạt lục địa đời có nhiều cơng trình nhà khoa học đề cập tới thống lục địa phá vỡ chúng E.Becon (1620), Place (1658), Antoni Snider (1858), E.Suess (1827), Fran B.Taylor (1910),v.v Năm 1915, Nguồn gốc lục địa đại dương A.Wegener đời nhận xét trở thành lí thuyết khoa học Dựa vào giống hình thái đường bờ biển (Đơng Nam Mĩ - Tây châu Phi, Bắc Mĩ - châu Âu,v.v ), giới thực vật cổ (Nam Mĩ - Bắc Mĩ - châu Âu, Nam Mĩ - Nam Phi - Ấn -Úc vào Cacbon - Pecmi), cấu trúc địa chất (Bắc Mĩ Anh, Braxin - Ghinê, Nam Mĩ - Nam Phi), Wegener cho suốt nguyên đại Paleozoi, có khối lục địa thống (Pangea) đại dương lớn bao quanh Bên khối lục địa đại dương Sima mềm dẻo Sau khối lục địa bị vỡ di chuyển Sima hình thành khối riêng biệt ngày Q trình di chuyển ngun nhân dịng chảy lớp sima phía Tây, tác động Mặt Trăng, tượng tự quay Trái Đất, tác động khối lượng nên thân lục địa có xu hướng sụt xuống di chuyển phía thung lũng đại dương, lực đẩy khối lục địa xích đạo… Về q trình hình thành núi, theo Wegener khối lục địa di chuyển thúc vào trầm tích phía trước dẫn tới chúng bị uốn nếp nâng cao thành núi Theo ý kiến nhà khoa học thiếu sót chủ yếu Wegener lí thuyết chỗ, trôi dạt khối lục địa tượng diễn vỏ Trái Đất mà khơng có liên hệ tới q trình lí - hóa xảy sâu lịng hành tinh * Thuyết Kiến tạo mảng - Kiến tạo toàn cầu Từ năm sáu mươi kỉ trước, tiến nhiều ngành khoa học giúp nhà địa chất nghiên cứu vỏ Trái Đất sâu sắc - chủ yếu vùng đáy đại dương, thu thập nhiều tài liệu quan trọng là: - Xác định khác biệt thành phần, cấu tạo lục địa đại dương phần manti - Phát hệ thống dãy núi đại dương hệ thống cấu tạo rift - Chứng minh tồn lớp mềm xác định thành phần Phát liên quan có tính quy luật tăng nhiệt độ giảm mật độ vật chất phần lớp đới kiến tạo mạnh - Xác lập lịch sử phát triển vỏ Trái Đất trước kỉ Cambri phương pháp xác định tuổi tuyệt đối, để từ liên kết đá trước Cambri lục địa - Phát dịch chuyển tương đối lục địa dựa nghiên cứu cổ từ trường qua thời kì địa chất - Những trầm tích cổ đáy đại dương có thời gian hình thành khơng vượt q thời gian Mezozoi Khơng có lớp phủ trầm tích sống núi đại dương có sản phẩm phun trào (bazan) liên tục đưa qua hệ thống rift Càng xa sống núi đại dương, chiều dày lớp phủ bazan tăng tuổi cổ - Dị thường từ trường hai bên sống núi đại dương có dạng vân thẳng, dị thường âm dương xen kẽ đối xứng qua sống núi đại dương Trên sở thuyêt có trước tài liệu mới, nhà nghiên cứu phát triển thuyết “Trôi dạt lục địa” thành thuyết “Kiến tạo toàn cầu mới” theo cách gọi B.Ixac, J.Olivơ, L.Xake (B.Iacks, J.Oliver, L.Syks) hay “Kiến tạo mảng” theo cách gọi Lơ Pisoong (Le Pichon) Theo Lơ Pisoong, toàn Trái Đất gồm số đơn vị kiến tạo Mỗi đơn vị gồm mảng cứng Sự tách giãn mảng sống núi đại dương theo hướng vuông góc với trục sống núi đại dương Tốc độ tách giãn tùy thuộc vào mảng từ đến 6mm/năm, có nơi đạt 12mm/năm Phần bao ngồi ln có xu hướng biến dạng lớn dọc theo vành đai Benniof (chấn tâm động đất sâu tới 150km, chấn tâm tạo thành nhóm theo mặt phẳng nghiêng khoảng 450 cắm sâu vào lục địa) Các đới với đứt gãy biến dạng chia vỏ Trái Đất thành mảng Có ba loại ranh giới; Ranh giới phân kỳ: phân bố dọc sống núi đại dương, gặp lục địa magma lên, vỏ Trái Đất bị phồng lên, dãn mỏng Thung lũng rift hình thành từ hệ thống đứt gãy thuận (rift Đông Phi kéo dài từ Ethiôpia - Kenia - Môzămbic) Ranh giới hội tụ (co, nén ép) nơi hai mảng va chạm với kiểu: hút chìm, chờm trượt xơ húc Tại xảy hoạt động: động đất, núi lửa, mặt đất bị phá hủy biến đổi Ranh giới chuyển dạng (biến dạng): nơi hai mảng dịch chuyển ngang Dọc theo đứt gãy bị phá hủy mạnh có nhiều tâm động đất Nổi tiếng đứt gãy Andreis California phân tách mảng Thái Bình Dương với mảng Bắc Mỹ * Tài liệu học tập: - Tiếng Việt: Phùng Ngọc Đĩnh - Lương Hồng Hược, (2004), Địa chất đại cương, Nxb Đại học Sư Phạm Hà Nội Võ Năng Lạc, (1998), Địa chất đại cương, Nxb Giao thông vận tải Hà Nội Huỳnh Thị Minh Hằng, (2001), Địa chất sở, Nxb ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh - Tiếng Anh James S Monroe, Reed Wicander, Physical Geology exploring the Earth * Câu hỏi: Đặc điểm thuyết kiến tạo máng Đặc điểm thuyết kiến tạo mảng Giải thích hình thành núi theo quan điểm hai thuyết * Tự học: - Nghiên cứu di chuyển va chạm mảng lục địa * Trang thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu, Bản đồ tự nhiên châu ... máng nhiều nhà địa chất bổ sung hoàn thiện Trước hết E.Haug (19 09), sau A.Arkhangelski (19 27 - 19 32), H.Still (19 40), M.Key (19 44), V.Belousov (19 48 - 19 74), J.Aubovin (19 49 - 19 64) ... liệu học tập: Trần Anh Châu, (19 92), Địa chất đại cương, Nxb giáo dục Hà Nội Phùng Ngọc Đĩnh - Lương Hồng Hược, (2004), Địa chất đại cương, Nxb Đại học Sư Phạm Hà Nội Võ Năng Lạc, (19 98), Địa chất. .. vệ mơi trường 3 .1 Các q trình địa chất magma - núi lửa 3 .1. 1 Các trình địa chất magma 3 .1. 1 .1 Khái niệm magma Magma thể vật chất nóng chảy tự nhiên, có thành phần chủ yếu hợp chất silicat nhiệt