địa chất đại cương chương 16 các chuyển động kiến tạo và sự biến dạng vỏ trái đất

Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế Chương XVI. Các chuyển ñộng kiến tạo và sự biến dạng vỏ Trái ñất. I. Khái niệm về các chuyển ñộng kiến tạo Các tác dụng ñịa chất nội sinh là mặt ñối lập với các tác dụng ñịa chất ngoại sinh. Tác dụng ñịa chất nội sinh làm cho bề mặt Trái ñất diễn biễn tiến hoá làm cho bề mặt chịu các lực bên trong trở thành cao lên hoặc thấp ñi hoặc bị phá huỷ hư hỏng. các nhân tố của tác dụng ñịa chất nội sinh bao gồm các chuyển ñộng kiến tạo, hoạt ñộng macma, ñộng ñất và tác dụng biến chất nhưng chuyển ñộng kiến tạo là nguyên nhân chính gây ra các hoạt ñộng kia. Chuyển ñộng kiến tạo (tectonic movement) hoặc chuyển ñộng của vỏ Trái ñất (crustal movement) là chuyển ñộng cơ học của vật chất trái ñất do các nguyên nhân bên trong của Trái ñất gây ra. Kết quả của chuyển ñộng kiến tạo có thể dẫn tới các hiện tượng như: - Sự biến ñổi của thạch quyển - Làm thay ñổi (xuất hiện hoặc mất ñi) biển và lục ñịa. - Làm thay ñổi thế nằm cấu tạo lớp ñá, phá huỷ ñá. - Có thể dẫn ñến các hoạt ñộng ñộng ñất, núi lửa Các chuyển ñộng kiến tạo theo truyền thống phân chia thành các loại: Chuyển ñộng tạo lục (epeirogeny) là chuyển ñộng nâng lên hạ xuống một cách chậm chạp trên một diện tích lớn. Cũn gọi là chuyển ñộng thăng trầm. Chuyển ñộng tạo sơn (orogeny) (tạo núi) là chuyển ñộng nằm ngang (chuyển ñộng tiếp tuyến) hỡnh thành với quy mụ lớn, tạo ra cỏc nếp uốn, cỏc phỏ huỷ. Hiện nay cũng thường dùng khái niệm: Chuyển ñộng thẳng ñứng (vertical movement) là loại chuyển ñộng phát sinh trên một diện tích rộng lớn, chậm chạp. Vị trí, phạm vi lớn nhỏ, biên ñộ, tốc ñộ của chuyển ñộng dạng sóng, dẫn tới những ñổi thay về biển và lục ñịa, ñịa thế cao thấp, những di chuyển thẳng ñứng của khối ñá, biến ñổi thế nằm uốn cong một cách nhẹ nhàng. Chuyển ñộng nằm ngang (horizontal movement): Chuyển ñộng theo phương tiếp tuyến làm cho vỏ Trái ñất bị nén ép gây ra dịch chuyển ngang, thậm chí xoay ngang. Nó là nguồn gốc làm cho các mảng Trái ñất va húc, chúi vào nhau, là nguồn gốc chủ yếu tạo ra các ñóy nỳi giữa biển và trờn lục ñịa, gây biến dạng dẻo và phá huỷ các ñá ở quy mô lớn. Nếu xét về mặt lịch sử, người ta phân ra các loại chuyển ñộng cổ kiến tạo (paleotectonism) là loại xuất hiện trong lịch sử trư ớc KZ. - Tân kiến tạo (neotectonism), xuất hiện từ kỷ neogen ñến kỷ ñệ tứ. Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế - Kiến tạo hiện ñại (recenttectonism) là loại xuất hiện trong lịch sử laọi người, có ghi chép ñược. II. Các biểu hiện của các chuyển ñộng kiến tạo Những biểu hiện các chuyển ñộng kiến tạo bằng mắt thường không dễ dàng phát hiện ñược. Nhờ các máy trắc ñịa chính xác, các số liệu từ các trạm quan trắc trên Trái ñất hoặc trên vệ tinh người ta ñó phỏt hiện ra cỏc chuyển ñộng này. 1. Biều hiện của chuyển ñộng thẳng ñứng. Lịch sử cũn ghi lại cỏc chuyện về thành phố nhỏ ở vịnh Napolis (ý) ñược xây dựng từ thời La Mó năm 105 trước công nguyên. Năm 1749 người ta phát hiện thành phố dưới lớp tro núi lửa. ở thành phố này có 3 cột ñá cao 12m. Từ chân cột ñến ñộ cao 3,6m bị tro núi lửa phủ kín. Từ ñộ cao ấy ñi lên thêm 2,7m cột có nhièu vết hang ñộng của các sinh vật sũ hến ở biển ñục khoét, chứng tỏ cột bị nước biển phủ ñến mức 6,3m (ñoạn từ chân ñến 3,6m do tro núi lửa lấp nên không bị sinh vật phá hoại). Theo các tài liệu sử sách ghi lại thỡ trong năm 1500 các cột bị ngập sâu trong nước biển ñến mức 6,3m, năm 1600 bắt ñầu nâng cao lên cho ñến năm 1800 ở vị trí cao nhất, 1826 cột bị ngập xuống 0,3m rồi tiếp tục sụt lún; 1878 ngập sâu thêm 0,65m, 1913 ngập 1,53m, 1933 ngập 2,05, 1954 ngập 2,5m. Dữ liệu trên chứng minh rằng vùng ñất này trước ñây là nơi sụt lún, sau ñó ñược nâng lên rồi lại tiếp tục sụt lún. Trong vịnh Hạ Long, chưa ño ñạc chính xác nhưng cũng thấy ñược trên các núi ñá vôi các dấu vết sóng vỗ, các ngấn nước biển. ðiều ñó cho thấy là trong giai ñoạn gần ñây vùng vịnh Hạ Long ñang ñược nâng dần lên. Các bậc thềm sóng, các hang ñộng cactơ nằm cao trên mực nước ngầm, các ám tiêu san hô nằm cao hẳn trên mặt biển là những biểu hiện của sự nâng lên. Trái lại, nếu ở dưới mặt biển phát hiện có ñịa hỡnh bờ biển, các lũng sông của lục ñịa, than ñầm lầy v.v thỡ chứng tỏ nơi ñó có biểu hiện sụt lún 2. Biều hiện của chuyển ñộng nằm ngang. Các số liệu ño ñạc chi tiết cho thấy 1 số kết quả sau: - Khoảng cách giữa Greenwich và Washington trong 13 năm ñó rỳt ngắn ñi 0,70m. - Quan sát qua vệ tinh nhân tạo cho thấy nước Anh so với bản ñồ cũ ñó vẽ thỡ ñó dịch về bờ biển chõu Âu 190m, cũn cỏc ñảo Scotland lại về nam 63m, về tây 116m. - Một biểu hiện rất ñiển hỡnh là kết quả ño ñạc ở vùng Califocnia dọc ñới ñứt góy xanh Andres trong quóng 65 năm từ 1882 ñến 1846, do 4 lần ñều thấy các ñiểm tam giác dịch chuyển ngang theo một hướng nhất ñịnh. ðó Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế là hướng song song ñường ñứt góy. Hai cỏch ñứt góy dịch chuyển ngang theo phương TB-ðN, tốc ñộ dịch chuyển bỡnh quõn mỗi năm là 1mm. - Như vậy là Mioxen hạ ñến nay ñó dịch ngang 260km. Biểu hiện dịch chuyển ngang rừ nhất là ở ñộng ñất. Vớ dụ ở San Francisco ñộng ñất vào năm 1906 cho thấy sự dịch chuyển ñó và trước ñây 16 năm ñó dịch chuyển 2,2m. Dịch chuyển ngang cũng cú biểu hiện ñang xoay trũn. Một khu vực ở gần Tokio trong cỏc năm 1884-1899 và 1924- 1925 ñộng ñất ñó gõy ra dịch chuyển xoay quanh tõm là vựng vịnh nằm ở Tõy nam Tokio. 3. Cỏc biểu hiện của chuyển ñộng kiến tạo trong lịch sử phỏt triển ñịa chất. Trong ñịa chất học cỏc chuyển ñộng kiến tạo ñược phõn tớch trờn cỏc mặt cắt ñịa chất, cỏc cột ñịa tầng với những phương phỏp ñặc biệt như cỏc phương phỏp phõn tớch cổ ñịa lý tướng ñá, phương phỏp phõn tớch bề dày, phương phỏp phõn tớch mặt tiếp xỳc ñịa tầng a. Theo phương phỏp phõn tớch cổ ñịa lý tướng ñá Người ta nhận thành phần cỏc trầm tớch ñược thành tạo tuỳ thuộc vào ñiều kiện vật liệu ñưa ñến, song ñặc biệt là tuỳ theo mụi trường hoàn cảnh cổ ñịa lý trầm tớch. Tướng ñá ở một nơi nào ñó thay ñổi theo chiều thẳng ñứng phản ỏnh sự biến ñổi của cổ ñịa lý và của thời tiết theo lịch sử ñịa chất, song quyết ñịnh chớnh vẫn là biến ñổi của cổ ñịa lý. Mỗi loại tướng ñá phản ỏnh một hoàn cảnh cổ ñịa lý. Dựa vào cột ñịa tầng tướng ñá cú thể xỏc ñịnh bồn trũng trầm tớch biến ñổi theo thời gian và qua ñó hiểu ñược sự chuyển ñộng của Trỏi ñất, hiều ñược ñặc ñiểm nõng lờn, hạ xuống của vỏ Trỏi ñất tại bồn trũng (hỡnh 16.1) Chuyển ñộng thăng trầm nhịp nhàng cú tiết tấu chu kỳ phản ỏnh sự thay ñổi cú tớnh nhịp ở cỏc ñá trầm tớch. Mỗi nhịp cú thể thay ñổi từ vài m ñến vài trăm một, cú thể rất nhỏ từ 1-2mm. Sự lặp lại theo nhịp này cũn biểu hiện cả ở sự lặp lại của thành phần, ñộ hạt, bề dày, một số tớnh chất vật lý hoặc sinh vật nào ñấy ngoài nguyờn nhõn do sự nõng lờn hạ xuống nhịp nhàng của vỏ Trỏi ñất cũn cú thể cú nguồn gốc do sự biến ñổi cú tớnh chu kỳ của khớ hậu, của lượng cung cấp vật liệu, của biến ñổi mực nước biển v.v nhưng chuyển ñộng của vỏ trỏi ñất vẫn giữ vai trũ quan trọng. Nếu liờn hệ theo chiều ngang trong cựng một thời gian cú thể cho phộp suy ñoỏn sự biến ñổi cổ ñịa lý của cả khu vực và từ ñó thấy ñược chuyển ñộng thăng trầm thể hiện ở khu vực rộng lớn ấy (h.16.2) Trong một bồn trầm tớch, tớnh hoàn chỉnh rừ ràng ñầy ñủ hay khụng của cấu tạo nhịp cũng cho phộp phỏn ñoỏn chuyển ñộng kiến tạo thăng trầm phõn bố như thế nào. Chẳng hạn tại một khu vực người ta cú ñược 3 kiểu cột ñịa tầng khỏc nhau. (hỡnh 16.3) ở vị trớ A chỉ thấy cú biểu hiện của biển Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế tiến khụng cú biển lựi. Càng lựi dần về phớa bờ lục ñịa, sự hoàn chỉnh ñó càng thấy rừ hơn. Trờn cột ñịa tầng cú nhiều mặt xõm thực hơn và cỏc ñá thuộc tướng biển tiến phủ lờn mặt xõm thực. Tại ñiểm C tớnh phõn nhịp khụng rừ ràng, cú thể núi là khụng cú nhịp. ở ñây khụng cú mặt bào mũn gần như thiếu hẳn trầm tớch vụn lục nguyờn, chỉ cú trầm tớch vụi tướng biển nụng. b, Theo phương phỏp phõn tớch bề dày: Phương phỏp phõn tớch bề dày dựng ñể xỏc ñịnh biờn ñộ nõng hạ của vỏ trỏi ñất cổ. Bề dày trầm tớch là 1 dấu hiệu của sự sụt lỳn vỏ Trỏi ñất. Nếu trỏi ñất ổn ñịnh, khụng cú sự lỳn sụt hoặc nõng lờn thỡ ứng với mỗi ñộ sõu của cổ ñịa lý phải cú 1 bề dày nhất ñịnh. Vựng ven biển bề dày trầm tớch tớnh bỡnh quõn khụng quỏ vài chục một, vựng biển trầm tớch chuyển từ sõu ñến nụng dần. Trong thực tế ñịa chất, theo người ta bắt gặp những trầm tớch của biển nụng dày ñến hàng ngàn một. Cú những bể than rất nhiều vỉa than. Tướng ñá khụng cú gỡ thay ñổi nhưng bề dày rất lớn, cú trị số vượt xa trị số ñộ sõu bỡnh quõn của nơi trầm tớch loại tướng ñá ấy. ðiều ñó chứng minh rằng hoạt ñộng ñịa chất của nơi ñó là vừa sụt lỳn vừa ñồng thời trầm tớch, tốc ñộ sụt lỳn v8 tương ñương với tốc ñộ trầm tớch vt. ở ñây trị số bề dày chỉ cú thể là chỉ số biờn ñộ sụt lỳn. Vớ dụ ở bờn cạnh (hỡnh 16.4) cho thấy tỡnh hỡnh trầm tớch biển nụng ở cỏc thời kỳ a, b, c tại một bồn trũng biển nụng. Biờn ñộ sụt lỳn của vừ trỏi ñất ở bồn trũng ấy là h1 + h2. Việc xỏc ñịnh biờn ñộ nõng lờn khụng dễ dàng như ñối với biờn ñộ sụt lỳn vỡ lẽ trầm tớch bị bào mũn búc trụi ñi mất. Trong trường hợp ñó chỉ sử dụng phương phỏp suy luận giỏn tiếp bằng cỏch ñối sỏnh với nơi trầm tớch lõn cận. Sự sụt lỳn của vựng kế cận sẽ làm cõn bằng với vựng nõng lờn. Với giả ñịnh ñó, trị số biờn ñộ nõng lờ là bằng trị số biờn ñộ sụt lỳn nhưng khỏc dấu. c. Theo phương phỏp phõn tớch quan hệ tiếp xỳc ñịa tầng: Nhờ phương phỏp phõn tớch này mà biết ñược bể trầm tớch là luụn luụn sụt lỳn, cú trầm tớch hay là bị nõng lờn, khụng cú lắng ñọng gõy ra sự giỏn ñoạn trong trầm tớch. Xột mối tương quan ñịa tầng trong tớnh liờn tục của chỳng, người ta phõn chia ra cỏc loại quan hệ tiếp xỳc như sau: Quan hệ tiếp xỳc chỉnh hợp: Trong trường hợp bồn trũng trầm tớch luụn luụn chịu sự lắng ñọng, khụng cú lỳc nào bị nõng lờn chịu sự búc mũn xõm thực, thỡ cỏc ñịa tầng trầm tớch cú mối quan hệ tiếp xỳc liờn tục chỉnh hợp với nhau. Chỳng cú ñặc trưng là cỏc lớp nằm song song nhau, mặt lớp này tiếp liền mặt lớp kia một cỏch liờn tục khụng bị giỏn ñoạn. Vỡ thế lớp nằm dưới bao giừo cũng cú tuổi già hơn lớp nằm trờn (h.16-5). Thành phần thạch học giữa hai lớp liền nhau thường là cú sự biến ñổi từ từ hoặc chuyển Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế tiếp từ dạng tướng này sang dạng tướng khỏc. ðặc biệt cỏc sinh vật (nếu cú) trong cỏc ñá ñược bảo tồn ở dạng hoỏ ñá, cho thấy cú sự phỏt triển liờn tục theo thời gian. Quan hệ tiếp xỳc loại này là cỏc lớp ñịa tầng cú thể song song nhau nhưng về mặt trầm tớch thỡ ñịa tầng lại bị giỏn ñoạn, nghĩa là cú một thời gian ngừng khụng cú sự liờn tục lắng ñọng (h.16-6). Về mặt hỡnh thỏi rất dễ lầm tưởng với chỉnh hợp. Vớ dụ cỏc trầm tớch ñá vụi P1 và P2 ở nước ta qua nghiờn cứu kỹ về sinh ñịa tầng thỡ thấy ở nhiều nơi trờn miền bắc nước ta từng cú sự giỏn ñoạn trầm tớch vào giữa P1 và P2 mặc dự cỏc trầm tớch của chỳng ñều cú thể nằm song song chỉnh hợp nhau, bằng mắt thường quan sỏt tại thực ñịa rất khú phỏt hiện quỏ trỡnh hỡnh thành. Cú thể khỏi quỏt ở hỡnh vẽ. Trong giai ñoạn 1 cỏc trầm tớch xóy ra liờn tục, bồn trũng sụt lỳn ñể lắng ñọng cabonat. ðến giai ñoạn 2, bồn trũng từ từ nõng lờn, chịu sự búc mũn. Sang giai ñoạn 3, bồn trũng lại từ tự hạ xuống ( cũng cú hạ xuống nhanh nhưng khụng làm ñảo nghiờng ñáy ñịa hỡnh) và tiếp tục lắng ñọng cỏc trầm tớch. Trờn mặt bào mũn cũng cú thể do tốc ñộ hạ xuống nhanh nờn lại cú cacbonat tiếp tục trầm tớch phủ trờn cỏc trầm tớch cacbonat của giai ñoạn trước. Hỡnh 16.6 Quan hệ tiếp xỳc khụng chỉnh hợp gúc (angular unconformity): Quan hệ tiếp xỳc chỉnh hợp giả thực chất là 1 loại quan hệ khụng chỉnh hợp song song, tức là cú giỏn ñoạn trầm tớch nhưng cấu tạo khụng biến ñổi. Trong trường hợp vỏ Trỏi ñất bị cỏc chuyển ñộng ngang gõy ra những biến dạng ở quy mụ khu vực lớn khụng những làm cho bồn trũng ñược nõng lờn mà cũn làm cho biến ñổi về cấu tạo của cỏc lớp ñá. Khỏi quỏt quỏ trỡnh ñó trong sơ ñồ sau (h.16-7). ở giai ñoạn 1, bồn trầm tớch chịu sự lắng ñọng 1 cỏch bỡnh thường. Cỏc vật liệu trầm tớch thành cỏc lớp sắp xếp song song nhau ở thế nằm ngang nguyờn thuỷ. Sang giai ñoạn 2, bồn trầm tớch bị cỏc chuyển ñộng ngang gõy dồn ộp (cũng cú thể là cả chuyển ñộng ñứng) gõy uốn nếp cỏc lớp, ñồng thời cú thể cú xõm thực, phun trào cựng xuất hiện. Giai ñoạn 3, do chuyển ñộng ở giai ñoạn trước, bồn trũng bị xõm thực bào mũn tải ñi nơi khỏc, một số trũng thấp nhỏ trong ñịa hỡnh ñược lấp dần. Hai giai ñoạn 3 và 4 là giai ñoạn bị giỏn ñoạn trầm tớch Hỡnh 16.7 Giai ñoạn 5: ðịa hỡnh bồn trũng tiếp tục sụt lỳn, tiếp tục trầm tớch cỏc vật liệu mới trờn nền bị bào mũn. ở ñây bồn trũng tương ñối sõu nờn cỏc trầm tớch hoỏ học, hạt mịn ñược lắng ñọng phủ khụng chỉnh hợp lờn trờn Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế trầm tớch cuc. Thế nằm của lớp trầm tớch mới và thế nằm của cỏc trầm tớch cũ ở những giai ñoạn trước khụng song song nhau mà tạo thành một gúc và do ñó giữa chỳng cú mối quan hệ tiếp xỳc khụng chỉnh hợp gúc. Biểu hiện tiếp xỳc này phổ biến trong một khu vực rộng lớn phản ảnh một lần chuyển ñộng mạnh mẽ của Trỏi ñất, thường là cú ñi kốm với cỏc hoạt ñộng macma, biến chất, phỏ huỷ ñất ñá. Cần chỳ ý là trong ñịa chất thực ñịa cũng bắt gặp loại quan hệ khụng chỉnh hợp gúc nhưng khụng do chuyển ñộng kiến tạo gõy ra mà do cỏc tỏc ñộng ngoại sinh như sự trượt khối phớa ngoài vỏ trỏi ñất, do ñịa hỡnh nghiờng dốc nguyờn thuỷ của ñáy bồn trũng v.v Những loại hỡnh khụng chỉnh hợp gúc này thường cú quy mụ nhỏ bộ, phõn bố cục bộ, hạn chế, khụng cú cỏc hoạt ñộng nội sinh kốm theo. 4. Cỏc biểu hiện của chuyển ñộng kiến tạo trờn sự biến vị và biến dạng của cỏc ñá. Chuyển ñộng kiến tạo cũn thể hiện ở sự biến vị (tức thay ñổi vị trớ lỳc hỡnh thành) và sự biến dạng (thay ñổi trạng thỏi ban ñầu khi hỡnh thành) của cỏc ñá. kết quả là làm thay ñổi tớnh ñồng nhất của thành phần của ñặc trưng vật lý, ñặc trưng cấu trỳc của cỏc ñá ban ñầu, thay ñổi trạng thỏi, thay ñổi sự cõn bằng ñịa chất ñó hỡnh thành trước ñó trong cỏc ñá. Những biểu hiện thay ñổi ñó tuỳ thuộc theo tớnh chất của cỏc chuyển ñộng. Hỡnh 16.8 - Chuyển ñộng kiến tạo lờn xuống khụng ñồng ñều cú thể làm cho lớp ñá bị uốn cong cú dạng súng, hoặc bị nghiờng lệch hoặc làm biến ñổi bề dày thậm chớ làm cho lớp ñá bị phỏ huỷ biến vị (hỡnh 16.8) - Chuyển ñộng kiến tạo nằm ngang gõy dồn ộp làm cho cỏc lớp ñá bị biến dạng uốn nếp, thậm chớ bị phỏ huỷ biến vị (hỡnh 16.9) - Chuyển ñộng nằm ngang căng dón làm cho cỏc ñá bị tỏch rời ñứt vỡ (h.16-10) - Chuyển ñộng xoắn xoay quanh một trục hoặc ñiểm cú thể làm cho ñá bị uốn cong, ñứt vỡ, cú thể tạo ra những ñường nứt, khe nứt (hỡnh 16-10) Cỏc biến ñộng kiến tạo trờn quy mụ lớn cú thể thấy ñược qua sự tỏch rời của cỏc mảng, của cỏc bộ phận chõu lục cú tớnh ñồng nhất. Cũng do ñó cú thể men theo ñường biờn của những bộ phận tuy rời nhau nhưng lại cú tớnh giống nhau về thành phần. Về cấu tạo, về hoỏ ñá v.v ñể ghộp nối chỳng lại với nhau. Vớ dụ: bộ phận Nam Mỹ và phớa Tõy chõu phi nằm trờn 2 mảng lục ñịa bị tỏch rời nhưng cú thể ghộp nối chỳng lại với nhau vỡ chỳng cú chung ñặc tớnh ñịa chất. Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế Như vậy những biến ñộng kiến tạo là những biến ñộng làm thay ñổi tỡnh trạng phõn bố lỳc nguyờn thuỷ, cấu tạo ban ñầu của vỏ Trỏi ñất. Sự thay ñổi cú thể ở mức ñộ làm biến ñổi hỡnh dạng nhưng vẫn giữ ñược tớnh liờn tục của thể ñịa chất hoặc cũng cú thể gõy nờn ñứt vỡ, làm mất tớnh liờn tục và tạo ra cỏc cấu tạo ñứt vỡ. Cú thể khỏi quỏt quỏ trỡnh thành tạo cỏc thể ñịa chất ñó như sau: + Khụng bi?n d?ng Gi? du?c tr?ng thỏi nguyờn thu? Th? hi?n s? ñồng nhất + Cỳ chuy?n d?ng ki?n t?o Bi?n d?i c?u t?o ban Liờn t?c C?u t?o uốn nếp ðầU CủA Vỏ TRỏI ðấT LÀM MấT TớNH LIờN TụC Cấu tạo ñứt vỡ ðể hiểu cỏc biểu hiện của cỏc cấu tạo trờn, cần thiết nghiờn cứu kỹ hơn về lớp ñá, hỡnh thỏi cấu tạo cơ bản của cỏc ñá trầm tớch. III. Lớp ñá và thế nằm của lớp ñá. 1. Lớp ñá và tớnh phõn lớp. VậT LIệU TRầM TớCH LắNG ðọNG ở CỏC BồN TRŨNG, TRảI QUA NộN ộP CủA TRọNG lực, rắn kết và quỏ trỡnh tạo ñá hỡnh thành cỏc loại ñá cú dạng tầng, dạng lớp. Lớp ñá (stratum) là ñơn vị cơ bản của cấu tạo cỏc ñá trầm tớch. ðó là 1 thể ñịa chất tương ñối ñồng nhất cú hai mặt song song hoặc gần song song nhau gọi là mặt lớp (bedding plane) (hỡnh 10-12) Tuỳ theo sự biến ñổi của 2 mặt lớp mà ta cú cỏc lớp song song, lớp vỏt nhọn và lớp gần song song. Trong một lớp cú cỏc yếu tố cơ bản sau: mặt lớp là yếu tố ñể phõn chia cỏc lớp với nhau về mặt hỡnh thỏi học, nú cú thể bằng phẳng hoặc gợn súng, gồ ghề. Núc lớp là mặt lớp nằm ở trờn theo thứ tự ñịa tầng; ñược hỡnh thành sau cựng. Ngược lại ñáy lớp là mặt lớp ñược hỡnh thành trước tiờn của lớp ñá. Trong vựng cú uốn nếp ñảo lộn, cú khi ñáy lớp trong khụng gian lại nằm ở phớa trờn núc lớp. Bề dày của lớp là khoảng cỏch thẳng ñứng giữa hai mặt lớp. Tớnh phõn lớp (bedding) là tớnh chất cấu tạo xếp thành lớp nguyờn thuỷ của cỏc trầm tớch. Sự xếp lớp thấy rừ ñược nhờ vào sự khỏc biệt của cỏc lớp thể hiện cỏc ñặc tớnh vật lý, thành phần hoỏ học, khúng vật thạch học cũng như cỏc di tớch sinh vật Hỡnh 16-12 Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế Trong khụng gian, cỏc lớp phõn bố cú thể là nằm ngang, cú thể nằm nghiờng. ðể xỏc ñịnh sự phõn bố ñó, người ta quy ñịnh vị trớ nằm (thế nằm) của cỏc lớp và dựng ñịa bàn ñịa chỏt ñể ño ñạc. 2. Cỏc yếu tố thế nằm (elemộnt of attitude): Thế nằm của lớp ñá là vị trớ nằm trong khụng gian của lớp ñá. Thế nằm ñược xỏc ñịnh bằng cỏc yếu tố là ñường phương (strike) hướng dốc (dip) và gúc dốc (dipangle). ðường phương là ñường biểu thị, thị phương kộo dài của lớp ñá trong khụng gian (h.16-13). ðó là giao tuyến giữa mặt lớp và mặt phẳng nằm ngang, trờn hỡnh vẽ là ñường MN. ðường phương (MN) làm thành một gúc (tớnh từ phương bắc ñịa lý thuận theo chiều kim ñồng hồ ñến ñường phương) gọi là gúc phương vị ñường phương. Sẽ cú số ño (1 và (2. Chỳng chờnh nhsu một gúc là 1800. Hướng dốc là yếu tố biểu thị hướng nghiờng cắm vào mặt ñất của lơp ñá. ðường thẳng vuụng gúc với ñường phương, vạch xuụi theo mặt lớp là ñường hướng dốc (trờn hỡnh vẽ là ñường AB). ðường hướng dốc chờnh với ñường phương một gúc là 900. Gúc phương vị hướng dốc ( ñược xỏc ñịnh tương tự cỏch xỏc ñịnh gúc phương vị ñường phương (h.16-14) trờn mặt chiếu anừm ngang, ñường phương và hướng dốc lệch nhau 900 (( = (1 + 900) = (2 - 900). Trong ñó: (: - Gúc phương vị ñường phương Hỡnh 16-14 Gúc dốc: gúc hợp thành bởi ñường hướng dốc và ñường chiếu của nú trờn mặt nằm ngang: gúc (. ðó cũng là gúc nhị diện giữa mặt lớp và mặt nằm ngang (hỡnh 16- 15). Gao giờ ( cũng ( 900. Cỏc yếu tố thế nằm ñược do tại thực ñịa bằng ñịa bàn ñịa chất và biểu thị theo quy ước viết nhất ñịnh. Vớ dụ trong trường hợp hỡnh vẽ trờn, số liệu của yếu tố thế nằm là 2250 < 400 (cú nghĩa là gúc cú phương vị hướng dốc là 2250, gúc dốc là 400. ðường phương sẽ suy ra bằng cỏch ( 900 vào 2250). 1. Cỏc dạng thế nằm cơ bản của lớp ñá. Gồm cỏc thế nằm ngang, thế nằm nghiờng, thế nằm thẳng ñứng. a. Thế nằm ngang: Phõn bố ở những ñịa tầng cú lớp ñá nằm ngang hoặc chỉ chờnh nhau 1-20 (gần như song song mặt nước tĩnh) (h.16-16). Gúc dốc của lớp ở trong quóng 00 ñến 10-20. ðặc tớnh ở loại này là lớp nằm trờn cao sẽ cú ñộ tuổi trẻ hơn lớp nằm ở dưới. Trong cựng một lớp nếu nú xuất lộ Comment [URG1]: Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế ở bờ dốc thoải thỡ sẽ cú diện tớch phõn bổ lớn hơn nơi cú bờ dốc nghiờng lớn. b. Thế nằm nghiờng. Loại này khỏ phổ biến vỡ ña số cỏc ñá trầm tớch sau khi hỡnh thành ñều bị biến ñộng kiến tạo làm mất trạng thỏi nằm ngang nguyờn thuỷ. Vỡ vậy gốc dốc sẽ từ vài ñộ ñến 900. Lớp cú thế nằm nghiờng gọi là lớp nằm nghiờng (tilted stratum). Cú khi vật liệu trầm tớch lắng ñọng ngay trờn ñáy ban ñầu ñó nghiờng dốc vỡ thế lớp cũng cú dạng nằem nghiờng. Loại này gọi là lớp nằm nghiờng nguyờn thuỷ (h16-17). Nú cú liờn quan với ñáy ñịa hỡnh ban ñầu của bồn trầm tớch và phõn bố co giới hạn. Trong ñiều kiện biến ñộng kiến tạo bỡnh thường, cỏc lớp trẻ bao giờ cũng nằm phớa trờn mặt nghiờng dốc (h16-18). Trong hỡnh vẽ, theo thứ tự từ già ñến trẻ là cỏc lớp a, b, c, d, e. Cựng một ñiều kiện bề dày như nhau, diện tớch xuất lộ của cỏc lớp tuỳ thuộc theo ñộ dốc của mặt ñịa hỡnh. ở vị trớ mặt ñịa hỡnh cắt vuụng gúc với lớp thỡ diện lộ của lớp bộ nhất, lỳc ñó chiều ngang lộ ra của lớp bằng chiều dày thật của lớp (vị trớ A) (hỡnh 16-19). ở vị trớ khỏc như B, C, D của mặt ñịa hỡnh diện lộ của lớp sẽ thay ñổi và ñều lớn hơn chiều dày thật của lớp. Hỡnh 16-19 b. Thế nằm thẳng ñứng: Xuất hiện ở những lớp ñá thẳng ñứng (vertical stratum) ( = 900. Thực tế là 1 dạng ñặc biệt của nằm nghiờng (h16-20). Diện xuất lộ bộ nhất ở những mặt ñịa hỡnh nằm ngang, thoải. IV. Khỏi niệm về sự biến dạng của ñá. Cỏc ñá là những thể ñịa chất rắn, cứng. Cũng giống như bất kỳ vật rắn nào, khi chịu tỏc ñộng của ngoại lực thỡ trong nội bộ của vật thể sẽ xuất hiện nội lực, cú cựng một ñại lượng như ngoại lực nhưng phương hướng tỏc dụng thỡ ngược lại. Nội lực là cỏc lực tỏc dụng lẫn nhau giữa cỏc bộ phận treong ñá. Nội lực tỏc dụng trờn một ñơn vị diện tớch gọi là ứng suất (stress), ñơn vị tớnh bằng kg/cm2. Người ta phõn ra ứng suất tỏch, ứng suất nộn và ứng suất cắt. Khi ứng suất vượt quỏ sức bền của ñá sẽ làm cho ñá biến dạng, phỏ huỷ. Sự biến dạng của ñá cũng trải qua 3 giai ñoạn. Giai ñoạn biến dạng dẻo: Sau khi xóy ra biến dạng, vỏ trỏi ñất tuy vẫn giữ ñược sự liờn tục cỏc mỗi liờn kết trong cỏc ñất ñá nhưng hỡnh dạng ñó bị thay ñổi. Cỏc lớp ñá bị uốn cong, nghiờng lệch, hỡnh thành cỏc nếp uốn, nếp oằn, cỏc cấu tạo lồi lừm. Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế Giai ñoạn biến dạng phỏ huỷ: Sự phỏ hoại tăng lờn, vỏ trỏi ñất bị ñứt vỡ, xờ dịch, cỏc lớp ñất ñá bị phỏ huỷ, góy ñứt, mất hẳn sự liờn tục trong cấu tạo. Những nhõn tố cú ảnh hưởng lớn ñến sự biến dạng của vỏ trỏi ñất là nhiệt ñộ, ỏp lực, thời gian kộo dài tỏc ñộng của cỏc lực gõy biến dạng và kể cả phương thức tỏc ñộng của lực (nhanh, chậm hay tức thời ñều ñặn), ỏp lực ñều hướng hoặc khụng ñẳng hướng. Hỡnh thỏi cú ñược sau biến dạng là kết quả của sự tổng hợp tỏc ñộng của tất cả cỏc nhõn tố trờn. Vớ dụ ñá vụi ở ñiều kiện nhiệt ñộ, ỏp suất bỡnh thường thỡ rất dũn, nếu bị lực tỏc ñộng mạnh cú thể bị biến dạng phỏ huỷ, ñứt vỡ. Nhưng nếu ñá vụi ấy chịu 1 ỏp suất ñều khắp hướng là 10 x 108 Pa khi bị ộp nộn (ỏp suất này tương ñương ở vị trớ sõu ñến 40km) thỡ cú thể bị nộn nhỏ ñi 50% thể tớch mà khụng bị phỏ vỡ. Ngoài cỏc nhõn tố nờu trờn, trong qỳa trỡnh biến dạng của vỏ trỏi ñất cũn cú thể cú sự gia tăng của 1 số thành phần khỏc như dung dịch, khớ v.v Như vậy sự biến dạng xóy ra ở trỏi ñất vụ cựng phức tạp, chịu sự khống chế của nhiều yếu tố. Sự biến dạng gõy ra những biến ñổi thế nằm của cỏc lớp ñá thể hiện ở hai mặt lớn: biến dạng uốn nếp (biến dạng dẻo) và biến dạng phỏ huỷ ñứt vỡ (biến dạng dũn). V. Biến dạng uốn nếp và cỏc cấu tạo nếp uốn. Biến dạng uốn nếp là biến dạng làm cho cỏc lớp ñá bị uốn cong hỡnh thành cỏc nếp uốn (fold). Cỏc lớp ñá khụng bị ñứt rời (h.16-21). Nếp uốn tuỳ mức ñộ biến dạng mà cú rất nhiều kiểu hỡnh thỏi. Tuy nhiờn cú thể phõn ra hai loại nếp uốn cơ bản: nếpuốn lồi và nếp uốn lừm. h.16-22 Nếp uốn lồi (anticline) hoặc nếp lồi, là nếp uún mà cỏc lớp ñá ở phần trung tõm cú tuổi già hơn cỏc phần ở ngoài rỡa. Nếp uốn lừm (syncline) hoặc nếp lừm, là nếp uốn cú tớnh chất ngược lại với nếp uốn lồi, phần trung tõm trẻ hơn ở phần ngoài rỡa. Trong tự nhiờn khụng phải lức nào nếp lồi cũng phõn bố ở cỏc nỳi nhụ cao, trỏi lại hay gặp dạng ñịa hỡnh ở nỳi cao lại là nếp dạng lừm, cũn nộp dạng lồi lại nằm ở phớa thung lũng (h16-22). nếu chỉ xột thuần tuý về mặt hỡnh thỏi mà khụng chỳ ý ñến tuổi của cỏc ñá thỡ nếp uốn nhụ lờn ñược gọi là nếp dạng lồi (anticlinoforme) và nếp uốn lừm xuống gọi là nếp dạng lừm (suyclinoforme). 2. Cỏc yếu tố của nếp uốn (h.16-23) Nhõn (core) của nếp uốn là phần trung tõm của nếp uốn. [...]... tên g i nh t ñ nh (h nh 16- 25) C ch bi u di n n p u n: N p u n ñư c th hi n trên m t c t và trên b nh ñ (m t b ng) (h16-26) 5 T h p c c n p u n Tr n b nh ñ , các n p u n xét theo s phân b c a các tr c, có th h p thành các d ng như sau (h nh 16- 27) nh ng vùng các ñá có thành ph n mu i ăn (sel gemme) ngư i ta b t g p nh ng c u t o u n n p ph c t p do l p ch a mu i ch c th ng các l p n m trên t o ra bi... Bi n d ng u n n p là bi n d ng làm cho các l p ñá b u n cong h nh thành các n p u n (fold) Các l p ñá không b ñ t r i (h .16- 21) N p u n tuỳ m c ñ bi n d ng mà có r t nhi u ki u h nh th i Tuy nhiên có th phân ra hai lo i n p u n cơ b n: n pu n l i và n p u n l m h .16- 22 N p u n l i (anticline) ho c n p l i, là n p uón mà các l p ñá ph n trung tâm có tu i già hơn các ph n ngoài r a N p u n l m (syncline)... khí b t khí Các khoáng v t th sinh v sau l p vào trong các c u t o l , b t kh này s h nh thành c u t o h nh nhõn Khi ngu i l nh, dung nham s co rỳt l i xunh quanh m t s trung tõm và gi a c c trung tõm s h nh thành c c khe n t v i c c phương hư ng khác nhau Các khe n t này thư ng là th ng góc v i m t ñ nh và ñáy c a dung nham do ñó t o ra các h nh tr cú nhi u gúc c nh Trong ñá bazan hay g p các lo i khe... Canar, ñ o Mũi ð t Xanh) và phân b tr ng l c ñ a như Camơrun và 1 vài nơi khác S phân b c a các núi l a này n m các ñ i ñ t góy l n, dung nham c a chỳng thu c lo i bazan - ki m ngu n g c sõu Vi t Nam các mi ng núi l a c g p nhi u mi n Trung và Tây Nguyên, có th chúng thu c ñ i ngoài c a vành ñai Thái B nh Dương Hi n nay r i rác Kom Tum Gia Lai g p các mi ng h nh ph u c c h nỳi l a, bom nỳi l a Tài li u... là l c gây phá ho i ch y u - Các sóng P, S, L s gây các ch n ñ ng th ng ñ ng, n m ngang và trên b m t Trái ñ t Trư c tiên s g p ch n ñ ng th ng ñ ng sau ñó là ch n ñ ng ngang r i m i ñ n ch n ñ ng m t Convert to pdf by Phúc Tùng ð i h c Khoa H c Hu Bài Gi ng ñ a ch t ñ i cương Ti n sĩ: Nguy n Văn Canh 3 C p ñ ng ñ t và cư ng ñ ñ ng ñ t: ð ng ñ t ñư ñ i c a các ph n t v i các công tr nh hi n m c ñ c... như nh p m ch, th i gian cách g n như nhau ði n h nh lo i phun này là nỳi l a Stromboli Lipari trong ð a Trung H i Núi l a Vesuve, các núi l a Mêhicô cũng thu c lo i này 5 Các s n ph m c a núi l a: ðư c phân chia thành 3 nhúm a Các s n ph m khí: Núi l a t lúc b t ñàu ho t ñ ng cho ñ n lúc k t thúc thư ng có phun khí qua các mi ng núi l a ho c các khe n t g n nón núi l a Trong các ch t khí hơi nư c chi... + Nguy n lý h nh thành (0,25ñ) + B dày và c u t o c a v phong hoá (0,25ñ) Cõu 3 Nguy n lý cơ b n c a ho t ñ ng bi n d ng, các lo i bi n d ng: n p u n và các y u t c a m t n p u n ý nghĩa c a vi c nghiên c u các c u trúc u n n p (3,0 ñi m) 1 Khái ni m v ho t ñ ng bi n d ng: Ho t ñ ng bi n d ng là ho t ñ ng bi n ñ i c a các l p ñá khi có l c tác d ng bên ngoài và ng su t th ng s c b n c a ñá (0,5 ñi... các khe n t c a v Trái ñ t M t nỳi l u cú nh ng y u t sau (h nh 17.1) Mi ng núi l a bao g m mi ng chính và mi ng ph Mi ng có d ng ph u Núi l a có m t ñư ng ng n i li n v i mi ng ñ ñưa ra các v t phun ra ngoài g i là h ng núi l a Các v t li u núi l a ñưa ra ngoài l p xunh quanh mi ng h nh thành nún nỳi l a Cú khi nún b ph h y t o thành nh ng b n trũng v i ñư ng kính ñ t t i 25 - 30 km vùng Pleiku các. .. Indonesia, ñai ð i Tây Dương S cũn l i phõn b ñai ðông Phi và các ñ o trong m t s ð i Dương a ðai vũng cung Th i B nh Dương có ñ 340 núi l a ñang h at ñ ng chi m 2/3 s lư ng núi l a ñang ho t ñ ng c a th gi i Các núi l a ñó t t cú tu i t N ñ n Q phânb phía vũng ngoài c a vành ñai (cách xa bi n) cũn c c nỳi l a ñang ho t ñ ng th vũng trong (g n bi n hơn) Vành ñai này trùng kh p v i nơi ti p giáp c a m ng v... ñ i cương Ti n sĩ: Nguy n Văn Canh B giáo d c và ñào t o ñ i h c hu kỳ thi tuy n sinh sau ñ i h c 2004-2005 ðáp án ñ thi : Môn ð a ch t ð i cương Cõu 1 Anh (ch ) hóy n u c ch phõn lo i kho ng v t và hóy m t li t k c c kho ng v t ñ c trưng, ph bi n trong thành ph n v t ch t c a V trái ñ t (4,0 ñi m) I Phõn lo i kho ng v t 1/ Khái ni m v khoáng v t (0,25ñ) 2/ M t s nét ñ c trưng c a khoáng v t: các tính . Cỏc biểu hiện của chuyển ñộng kiến tạo trờn sự biến vị và biến dạng của cỏc ñá. Chuyển ñộng kiến tạo cũn thể hiện ở sự biến vị (tức thay ñổi vị trớ lỳc hỡnh thành) và sự biến dạng (thay ñổi trạng. tố. Sự biến dạng gõy ra những biến ñổi thế nằm của cỏc lớp ñá thể hiện ở hai mặt lớn: biến dạng uốn nếp (biến dạng dẻo) và biến dạng phỏ huỷ ñứt vỡ (biến dạng dũn). V. Biến dạng uốn nếp và. ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế Chương XVI. Các chuyển ñộng kiến tạo và sự biến dạng vỏ Trái ñất. I. Khái niệm về các chuyển