hoạt động địa chất của biển

Sóng là một hình thức dao đọng của nước biển theo chiều thẳng đứng, nhưng lại cho người ta cảm giác là nước dao động theo chiều ngang từ ngoài khơi xô vào bờ.

Tiểu luận: hoạt động địa chất của biển

I – Mở đầu:

Bạn đã từng một lần đi đến tận nơi ngắm nhìn và chạm tay vào từng khối nhũ đá mát lạnh ở động Phong Nha- Kẻ Bàng chưa? Đó là một cảm giác rất tuyệt! Và đã bao giờ bạn thắc mắc vì sao lại có những hang động đẹp như vậy? Đó là kiến trúc điêu khắc tuyệt đẹp của thiên nhiên đấy! Bạn

có biết? Biển và đại dương chiếm 70,8% diện tích bề mặt trái đất (361 triệu

km2) Thể ích nước biển và đại dương khoảng 1.370.323.000 km3 Sự kì diệu của thiên nhiên đã đem lại cho con người những lợi ích to lớn như sản lượng

hải sản, muối… và điều hòa khí hậu trên trái đất Rõ ràng những lợi ích đó

con người hoàn toàn biết song lại ít người hiểu được quá trình hoạt động địa chất của biển Bài thảo luận này sẽ giúp các bạn làm rõ thêm về biển

Biển nói chung là một vùng nước mặn rộng lớn nối liền với các đại

dương, hoặc là các hồ lớn chứa nước mặn mà không có đường thông ra đại dương một cách tự nhiên như biển Caspi,biển chết

Về mặt địa chất, đại dương là nơi mà lớp vỏ đại dương được nước che phủ.Lớp vỏ đại dương dày trung bình khoảng 4,5km, bao gồm một lớp trầm tích mỏng che phủ trên lớp bazan núi lửa mỏng đã đông cứng lớp bazan này che phủ lớp peridotit thuôc mặt ngoài của lớp phủ trái đất tại những nơi không có châu lục nào

Địa hình đáy đại dương cực kỳ phức tạp,có nhiều núi cao ngầm dưới nước, những vùng đồng bằng khá bằng phẳng, có nhiều hố sụt lún và các đứt gãy sâu

Hình 1: Sơ đồ đáy đại dương

Thềm lục địa tiếp giáp với lục địa, sâu không quá 200m, thềm lục địa chiếm 7,6% diện tích đáy đại dương, bề rộng luôn thay đổi

Sườn lục địa tiếp giáp với thềm lục địa, sâu từ 200m – 2500m, chiếm 15% diện tích đáy đại dương, độ dốc trung bình thay đổi từ 3,50 -7,50, địa hình phức tạp dần,thường bị chia cắt bởi các rãnh sâu

Đáy đại dương tiếp giáp với sườn lục địa, độ sâu từ 2500m -6000m, chiếm 76% điện tích đáy đại dương, địa hình bằng phẳng và có dãy núi ngầm

Vực thẳm là tầng cuối cùng có độ sâu từ 6000m, chiếm 1,2% diện tích

bề mặt đại dương

II – Nội dung:

1 - Hoạt động địa chất của biển

1.1- Quá trình phá hủy:

1.1.1 – Phá hủy vật lý:

Tác nhân của quá trình phá hủy vật lý là sóng, thủy triều và hải lưu

a)Quá trình xâm thực của sóng:

Sóng là một hình thức dao đọng của nước biển theo chiều thẳng đứng, nhưng lại cho người ta cảm giác là nước dao động theo chiều ngang từ ngoài khơi xô vào bờ Nguyên nhân là do gió,động đất, núi lửa nhưng chủ yếu là

do gió Hầu hết sóng trên đại dương phat triển lớn lên dưới tác động của những cơn gió thổi vào mặt nước Những cơn sóng này thay đổi từ những cơn sóng lăn tăn đến những cơn sóng to lớn có khả năng hủy diệt gây xói lở

bờ biển, phá tan nhà cửa và nhấn chìm tau thuyền Trong điều kiện nước sâu, kích cỡ của sóng biển phụ thuộc vào tốc độ gió, độ dài thời gian gió thổi, và khoảng cách gió đi qua Cơn gió có tốc độ 25km/h kéo dài trong vòng 2-3 tiếng đi qua một vịnh rộng 1km sẽ tạo ra những cơn sóng cao 0,5m Nếu cơn bão có tốc độ 90km/h liền trong nhiều ngày theo một lộ trình

có chiều rộng 3500km có thể tạo ra những cơn sóng cao 30m

Sóng là tác nhân quan trọng trong quá trình xâm thực của biển và đại dương Là một trong những yếu tố hình thành các dạng địa hình bờ biển Tốc độ phá hủy của sóng phụ thuộc vào cường độ của sóng, độ dốc của bờ biển và đáy biển, các đặc điểm về thế nằm, độ cứng, kiến trúc và cấu tạo của đất đá ở bờ biển

Sóng vỗ bờ gây nên sự phá hủy vật lý cực mạnh, rõ nhất ở các núi đá vách đứng

Núi đá vách đứng ở vịnh hạ long

Sóng càng lớn, sức phá hủy càng mạnh, áp suất của sóng đập vào bờ có khi hàng chục tấn/m2.các mảnh vụn đá do nước đem theo đập vào bờ gây phá hủy mạnh các lớp đá ven bờ

Theo thời gian, sóng đập vào vách đá, khoét thành các ổ lõm, đến một lúc nào đó toàn bộ khối đất đá ở trên sẽ đổ xuống và vỡ vụn ra Như vậy sự phá hủy của sóng làm bờ biển lùi dần vào lục địa, quá trình này phụ thuộc vào bản chất của đá ven bờ, đá mềm diễn ra nhanh và ngược lại

.Hiện tượng hàm ếch là hiện tượng theo thời gian sóng đập vào vách đá khoét thành các ổ lõm Quá trình hòa tan đá vôi vào nước biển được tăng cường nhờ hoạt động của sóng và thủy triều đã tạo nên các hàm ếch biển Trong những điều kiện thuận lợi, hàm ếch được khoét sâu thành hang nhỏ, thậm chí xuyên qua các khối núi đá vôi thành hang luồn nối với các hồ nước, hoặc vụng nước biển Đặc trưng của các hang hàm ếch biển là có một mái trần nằm ngang, khá phẳng, cắt ngang qua khối đá vôi

Hang Tiền ở Kiên Giang

b) Quá trinh phá hủy củaThủy triều:

Là hiện tượng nước biển lên xuống theo chu kỳ và biên độ nhất định Hiện tượng này có những đặc điểm của một dao động sóng Điều đó làm cho hoaạt động phá hủy trở nên mạnh mẽ hơn

Sơ đồ dưới đây giải thích nguyên nhân hiện tượng thủy triều có ảnh hưởng tới quá trình phá hủy Tạm tưởng tượng toàn bộ mặt trái đất là nước mọi điểm trên mặt có lực ly tâm khá mạnh vuông góc với trục quay, ở tâm trái đất lực ly tâm và hấp dẫn bằng nhau nên triệt tiêu Tại A, lực hấp dẫn lớn hơn lực ly tâm, hợp lực nó dồn nước ở Avề B ở b lực hấp dẫn lớn nhất kéo dồn nức ở A và C về B, ở C giống ở A, ở D lực hấp dẫn cũng kéo dồn nước ở A và C về D Kết quả là nước ở A và C hạ xuống đồng thời nước ở B

và D dâng lên do sự chuyển động tự xoay quanh trục của trai đất nên trong một ngày mọi điểm trên bề mặt trái đất đều qua 4 vị trí A,B,C,D gây ra hiện

tượng thủy triều dâng lên hạ xuống 2 lần trong một ngày, lượng sóng tạo ra

va đập vào hang đá làm phá hủy rất nhanh

Nguyên nhân hiện tượng thủy triều

Sóng vỗ kêt hợp với hoạt động thủy triều làm tăng cường khả năng phá hủy đá và khoáng vật tren diện rộng hơn, thủy triều làm cho đá luân phiên khô ướt, làm tăng cường khả năng phá hủy của sóng biển

c) Quá trình phá hủy của các dòng chảy:

Đối với cac dòng hải lưu trên mặt sự phá hủy bờ phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy, độ cứng cấu tạo của đá hiện tượng tự quay của trái đất

Các dòng biển ven bờ chảy theo hướng gần với hướng kinh tuyến ở Bắc bán cầu thì bờ bên phải bị phá hủy mạnh hơn bờ bên trái còn ở Nam bán cầu thì ngược lại

Còn các dòng biển chảy theo hướng vĩ tuyến thì ở BBC bờ bắc bị phá hủy mạnh hơn bờ nam, còn NBC thì ngược lại

1.1.2- phá hủy hóa học:

Nước biển của các đại dương trên thế giới thường chứa khoảng 3,5% các muối hoà tan: 2,73% NaCl ; 0,32% MgCl2 ; 0,22% MgSO4 ; 0,13% CaSO4; 0,02% KHCO3 và một lượng nhỏ CO2 và O2 hoà tan, pH » 8,0 Do vậy, nước biển của các đại dương mang tính xâm thực mạnh

Những trận mưa lớn ở vùng gần xích đạo pha loãng độ mặn còn 3,45%, ngược lại trong những vùng cận nhiệt đới khô nơi lượng bốc hơi cao

và lượng mưa thấp độ mặn có thể lên tới 3,6% Trong nước biển có chứa lượng lớn kim loại như Ca, Mg…

Bảng 1.Thành phần hóa của nước biển Việt nam và trên thế giới

Chỉ tiêu Đơn vị Vùng biển

Hòn gai

Vùng biển Hải phòng

Biển Bắc

Mỹ

Biển Bantíc

Cl- g/l 6,5 - 18,0 9,0 - 18,0 18,0 19,0

SO42- g/l 1,4 - 2,5 0,002 - 2,2 2,6 2,6

Mg2+ g/l 0,2 - 1,2 0,002 - 1,1 1,4 1,3

Các chất hòa tan và chất keo, khi các chất này kết hợp với nhau sẽ tạo

ra các phản ứng phá hủy mạnh mẽ Đặc biệt, do trong nước biển hòa tan rất nhiều khí CO2

CO2 + H2O = H2CO3

Đây là môi trường đệm giúp các phản ứng xảy ra dễ dàng hơn, tốc độ phá hủy khoáng vật diễn ra nhanh hơn

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Đó là nguyên nhân vì sao mà các núi đá vôi trên biển sau thời gian do sóng vỗ, các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của áp suất, nhiệt độ… phía dưới núi đá bị thót lại, nhỏ đi, hay tạo nên các hang động, nhũ đá rất đẹp

Hang động ở vịnh Hạ Long Hang động Bonito, Brazil

1.1.3 -Yếu tố sinh học:

Do sự phân tầng của đại dương, từ mặt nước đến độ sâu 200m là tầng chiếu sáng Tầng này tập trung tất cả các sự sống của sinh vật Hệ sinh thái biển vô cùng phong phú Trong đó hoạt động của một số loại ảnh hưởng tới quá trình phá hủy đá Song sự tham gia của chúng không thực sự rõ rệt

1.2 -Hoạt động vận chuyển

Vận chuyển là quá trình di chuyển vật liệu từ nơi này đến nơi khác

Các tác nhân vận chuyển chủ yếu là sóng biển, dòng thủy triều, dòng hải lưu, dòng ven bờ Tùy nơi mà các tác nhân nào là chính

Các vật liệu phá hủy một phần bị sóng lôi ra xa bờ đến một độ sâu nào đó thì đọng lại nguồn vật liệu thứ hai do nước chảy trên mặt đem ra tư luc địa Trong các đại dương và biển luôn diễn ra quá tình vận chuyển thông qua các dòng chảy Các vật liệu ở gần bờ được sóng vận chuyển theo hai cách là di chuyển ngang và di chuyển dọc

1.3- Lắng đọng trầm tích

1.3.1 - Các nguồn cung cấp trầm tích

Các sản phẩm phong hóa các đá trên lục địa dược các con song cần cù trên trái đất tải ra biển dưới dạng vật chất hòa tan và lơ lửng Trong biển, các vật liệu đó được di chuyển, phân phối và trầm lắng dưới tác động của sóng, thủy triều và dòng chảy, cũng như phụ thuộc vào độ sâu cụ thẻ của bồn lắng đọng

Tốc độ lắng đọng trầm tích ở vùng nước sâu dao động trong khoảng 1-20mm/1000 năm, ở sườn lục địa đến 100mm/1000 năm Nếu lấy giá trị 100mm/1000 năm trong phạm vi 10% diện tích đáy đại dương và giá trị 5 mm/1000 năm cho các phần còn lại thì ta có giá trị trung bình chừng 15mm/

1000 năm

Băng hà có thể vận chuyển cả những vật liệu từ kích thước nhỏ đến rất thô ra biển xa, do đó trầm tích băng là một nguồn chủ yếu trong quá trình lắng đọng Hiện nay, khoảng 20% đáy biển tiếp nhận một số loại vật liệu do băng

hà chuyển tới

Khi bụi bị thôir ra biển, các phần tử lớn hơn sẽ nằm lai hoặc rơi xuống trước, còn các phần tử mịn hơn sẽ tiếp tục được chuyển đi xa hơn tùy thuộc vào tốc

độ gió

Ví dụ: Các phân tử - từ một trận bão bụi lớn xảy ra ở sa mạc xahara năm 1901- có kích thước trung bình khoảng 0,012mm lắng xuống khu vực balemo (itali) và 0,006mm ở hămbuôc (Đức) Cũng trong thời gian xảy

ra ,cơn bao này, trên khắp vùng địa trung hải, người ta đã đo được đến 11g bụi/m3 không khí Trên vùng bắc cực đảo Gronlen và các khu vực băng

tuyết, mặc dù xa nguồn bụi xa mặc nhưng việc đo bụi lắng thành lớp hàng năm rất dễ dàng, từ đó đã tính được tốc độ bụ lắng từ không khí Chính xác

có bao nhiêu bụi lắng xuống đáy đại dương thì chưa rõ, nhưng một số dự tính gợi ý rằng đa số trầm tích sét biển sâu bắt nguồn từ vật liệu gió mang đến

Một lượng vật liệu được bổ sung từ các hoạt động núi lửa, đặc biệt từ các núi lửa đi kèm các rìa đại dương hoạt động(đai núi lửa tây Thái bình Dương) Thực ra thành phần của trầm tích sét biển sâu đã chỉ ra rằng: VÀo thời kỳ hơn 10 triệu về trước, trước băng hà và tạo núi, điều kiện tự nhiên đã thay đổi kinh khủng, nguồn chính của sét biển sâu trong thái bình dương là vật liệu phân hủy trong núi lửa

Vào năm 1923, tại vùng biển Miền trung VN đã xảy ra hoạt động núi lửa ngầm dươi nước tạo ra hòn tro có đỉnh nhô lên khỏi mặt nước và chỉ sau 1 đêm đã bị sóng phá hủy Hiện nay chỉ còn lại dấu tích là đảo núi lửa ngầm

và vật liệu sản sinh từ hoạt động này đã phân bố lan tỏa ra đáy biển xung quanh

1.3.2 - Các kiểu trầm tích chính:

 Trầm tích lục nguyên:

Sản phẩm vụn phong hóa các đá cổ và vật liệu núi lửa Vận chuyển bởi song, băng hà và gió Tái phân bố thông qua sóng và dòng chảy Được đặt tên theo

độ hạt: cuội, sỏi, cát, bột, bùn và sét

Hinh ảnh về cát kết lục nguyên

 Trầm tích sinh vật:

Các tàn tích sinh vật , chủ yếu là các mảnh vỏ vôi, silic, và vật chất hữu cơ

do sinh vật chết thối rữa Phân bố rộng rãi trên đáy biển, bao phủ khỏng 50% thềm lục địa và hơn 50% đáy đại dương nước sâu Gọi tên trầm tích dựa vào

dộ hạt và kiểu sinh vật hoặc thành phần hóa học ( cát vỏ sò, cát vụn san hô, bùn cacbonat, bùn silic…)

 Trầm tích thủy sinh:

Các chất kết tủa từ nươc biển hoạc sản phẩm của các phản ứng hóa hoc xảy ra trong đới hòa trộn giữa nước ngọt và mặn ở vùng cửa song ven biển, giữa nước đại dương và vật chất vùng nội sinh Gọi tên theo nguồn gốc

và thành phần hóa học như: muối biển, anhydrite, kết hạch sắt – magan, kết hạch phosphoris…

Trầm tích hệ thủy sinh biển Nha Trang

1.3.3- Quá trình trầm tích:

Xảy ra ở những vùng nước sâu và yên tĩnh Theo nhiều đới khác nhau Một chu trình trầm tích hoàn chỉnh thường gồm các giai đoạn cơ bản

+ cung cấp vật liệu trầm tích

+ vận chuyển vật liệu tới bồn lắng đọng

+ trầm lắng xuống đáy biển

+ chuyển trầm tích thành đá

Sự phân phối các loại trầm tich thay đổi theo các khu vực ở đáy đại dương:

 Khu vực thềm lục địa: biển nông, sóng mạnh nhưng rất giầu các loại sinh vật và đặc biệt tiếp nhận nhiều vật liệu từ lục địa do nước chảy trên mặt đem đến

 Khu vực sườn lục địa: khu vực này tương đối xa bờ, độ dốc lớn, nước

ít chuyển động, các vật liệu đọng trầm tích chủ yếu là bùn có nguồn gốc lục địa và bùn hữu cơ

 Khu vực đáy đại dương: do xa bờ nên trầm tích ở đây chủ yếu là bùn hữu cơ Ví dụ như bùn globigerina, bùn radiolaria

Vật liệu tạo trầm tích thường là các sản phẩm sót lại do phong hóa các

đá trên lục địa đưa xuống biển, các tàn tích mảnh vỏ ( thành phần vôi và silic) và vật chất hữu cơ thối rữa từ các sinh vật biển, các sản phẩm núi lửa, bụi vũ trụ và sản phẩm từ các phản ứng hóa học xảy ra ngay trong vùng biển Trong các nguồn trên, các sản phẩm do phong hóa các đá trên lục địa chiếm phần quan trọng nhất Về đại thể phong hóa lý học (gây vỡ vụn các đá gốc) xảy ra ưu thé ở các vùng cực, vĩ độ cao và lạnh dưới tác động của cá quá trình băng hà, cũng như ở các sa mạc do khô nóng Trong khi phong hóa hóa học ( gây phân dã hóa học các đá gốc ) lại xảy ra ưu thế ở các vùng nhiệt đới nóng ẩm, vĩ độ thấp Ngoài ra, còn có hoạt đọng phong hóa ngầm xảy ra dưới nước quanh khu vực đỉnh sống núi giữa và các núi lửa trong biển: các phẩn ứng của nước biển bị hâm nóng với bazan Đây là kiểu phong hóa rất đặc biệt và các phản ứng như thế có thể đóng góp 1 lượng đáng kể vật chất cho nước biển Biển cũng “tự cung tự cấp” vật liệu trầm tích thông qua hoạt động của sóng, dòng chảy và thủy triều các hoạt động như vậy đã bứt phá

bờ các đại lục và chuyển các vật liệu đá phá hủy ra khỏi vùng bờ, rồi lắng đọng xuống bề mặt thềm lục địa, sườn lục địa, hoặc vùng biển sâu hơn

Trầm tich biển là một trong ba hợp phần quan trọng của môi trường sinh thái biể Nó cũng là nơi sinh cư của các loài sinh vật ưu sống vùi mình trong trầm tích đáy Quá trình hình thành trầm tích cũng kéo theo sự hình thành một số loại hình khoáng sản có ích Bản than một vài loại trầm tích chính là “ quặng” như bìn kim loại, kết hạch Fe – Mn ngoài đại dương

Sơ đồ chu trình trầm tích:

2/ Ảnh hưởng của hoạt động địa chất biển tới môi trường:

Hoạt động địa chất của biển gây ra một số ảnh hưởng lớn tới môi trường

Các tác động có lợi từ phía biển: do hoạt động địa chất của biển với

quá trình mài mòn đá của sóng, các quá trình phong hóa đá, các phản ứng xảy ra do nước biển tác dụng vào đá mà trải qua thời gian đã hình thành lên những hang động nhũ đá có hình dáng rất đẹp phục vụ cho du lịch nghỉ ngơi của con người

Hình ảnh đẹp về vịnh Hạ Long

Các tác động có hại (bất lợi) từ phía biển: Những tác động này

thường bao gồm: các tác động của gió biển, sóng biển, bão, hiện tượng nước biển dâng cao do bão, do áp thấp , triều cường, dòng ven bờ, dòng ngang

bờ, hiện tượng nước biển dâng cao do hiệu ứng nhà kính Dưới những tác

động có hại này, đường bờ và vùng bờ thường chịu những hậu quả bât lợi (tác hại) như: xói lở bờ (xói vĩnh cửu và xói tạm thời), phá hỏng đường bờ,

các công trình bảo vệ bờ, cơ sở hạ tầng , sóng tràn bờ và chảy tràn bờ (hoặc tràn đỉnh công trình) gây nên xói lở bờ, đỉnh và chân công trình phía đồng,

lũ lụt vùng ven bờ, thiệt hại về người, tài sản và xâm nhập mặn vùng bờ Ngoài ra các tác động của bùn cát di đẩy gây bồi lấp và xói lở các cửa sông cũng có thể liệt kê trong nhưng tác hại của vùng bờ Các nhà nghiên cứu môi trường vừa cảnh báo, mũi Cà Mau - nơi vẫn được xem là có tốc độ lấn ra biển nhanh nhất nước ta (có năm tới 100m) - đã và đang có biểu hiện

bị xói lở khá mạnh.Tuy nhiên, đây không phải là hiện tượng cá biệt Hầu hết

bờ biển nước ta đang bị xói lở với cường độ từ vài mét tới hàng chục mét mỗi năm và có xu hướng gia tăng mạnh trong một thập niên gần đây

Tại khu du lịch Đồi Dương ở TP Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, nhiều năm nay cũng đã xảy ra tình trạng xói lở liên tục với tốc độ khoảng 10m/năm

Xu hướng dâng lên của mực nước biển trong những năm gần đây cũng góp phần gây ra sụt lở mạnh hơn Tại trạm Vũng Tàu, các nhà khoa học tính toán rằng, trong khoảng 50 năm qua, mực nước biển đã dâng lên

160 mm Đây là nguyên nhân quan trọng khiến nhiều nơi tại TPHCM bị ngập nước khi triều cường, vừa làm cho mức độ xói lở bờ biển mạnh hơn (trước năm 1990 hầu như không xảy ra hiện tượng này) Xu hướng này sẽ

còn tiếp tục với phạm vi rộng hơn trong những năm tới Bờ biển Đà Nẵng bị

lở sâu vào đất liền trung bình đến 50m, nhiều đoạn bờ sông bị lở vào đến 10m, nhiều làng xóm phải di dời, cuộc sống của người dân bị đảo lộn