thuyết kiến tạo mảng và các giả thuyết về thuyết kiến tạo mảng

Khái niệm : Chuyển động kiến tạo là chuyển động cơ học của vật chất Trái đất do các nguyên nhân bên trong Trái đất gây ra.. Kết quả của chuyển động tạo sơn tạo ra sự thay đổi biển và lục

Nhóm Lưỡng Cư

• GVHD: Thầy Châu Hồng Thắng

Đỗ Thị Bích

Đặng Văn Tuấn

Nguyễn Thị Như Trang

A CÁC CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO :

1 Khái niệm :

Chuyển động kiến tạo là chuyển động cơ học của vật chất Trái đất do các nguyên nhân bên trong Trái đất gây ra Kết quả của chuyển động kiến tạo có thể

dẫn đến các hiện tượng như :

+ Làm biến đổi thạch quyển

+ Làm biến đổi biển và lục địa

+ Làm thay đổi thế nằm của đá , phá hủy đá

+ Dẫn đến các hoạt động động đất , núi lửa

Các chuyển động kiến tạo bao gồm chuyển động

tạo lục và chuyển động tạo sơn

• + Chuyển động tạo lục ( còn gọi là chuyển động thăng trầm hay chuyển động dao động) : là

chuyển động nâng lên hạ xuống theo chiều thẳng đứng một cách chậm chạp , lâu dài , trên một

diện tích rộng Kết quả của chuyển động tạo lục có thể dẫn tới những thay đổi về biển và lục địa , thay đổi địa hình , thay đổi thế nằm của đá một cách nhẹ nhàng …

Hình : Chuyển động tạo lục

+ Chuyển động tạo sơn là chuyển động theo phương nằm ngang ( theo phương tiếp tuyến) hình thành với quy mô lớn Chuyển động tạo sơn là nguyên nhân làm cho các mảng va chạm , cuốn hút vào nhau Kết quả của

chuyển động tạo sơn tạo ra sự thay đổi biển và lục địa , hình thành các nếp uốn , đứt

gãy , …

Hình :chuy n động tạo sơn ển động tạo sơn

Hình :chuy n động tạo sơn ển động tạo sơn

Hình : Dãy Himalaya ( 8848m)

Bảng Phân loại chuyển động kiến tạo của các tác giả khác nhau

Tác giả Phân Loại Chuyển Động

CĐ uốn nếp

Belouxov (1954) CĐ dao động CĐ đứt gãy CĐ uốn nếp

Dao động chung Dao động sóng

Sonder (1956) CĐ tạo lục CĐ ngang CĐ tạo núi

Bubnoff (1957) CĐ tạo lục CĐ tỏa nhánh CĐ tạo núi

Coxughin (1960) CĐ sâu CĐ biến vị

Khain (1963) CĐ thẳng đứng CĐ ngang

CĐ vỏ CĐ sâu CĐ vỏ CĐ sâu

II Phân loại chuyển động kiến tạo

và các phương pháp nghiên cứu :

Dựa vào thời gian xuất hiện , các hoạt động kiến tạo được chia ra chuyển động kiến tạo mới ( tân kiến tạo ) và chuyển động kiến

tạo cổ ( cổ kiến tạo )

a Chuyển động kiến tạo mới và phương pháp

nghiên cứu :

• Các chuyển động kiến tạo mới là các chuyển

động kiến tạo diễn ra trong khoảng thời gian từ

kỉ Neogen (N) cho đến kỉ Đệ Tứ (Q)

• Kết quả của các chuyển động kiến tạo mới là để lại nhiều dấu vết trên hình thái địa hình ,

cảnh quan nhân văn hiện đại Nghiên cứu các

chuyển động kiến tạo mới chủ yếu dựa vào một số phương pháp như : PP Lịch Sử , PP Trắc Địa ,

PP Địa Mạo …

+ PP Lịch Sử :

• Phương pháp này dựa trên cơ sở những truyền thuyết , truyện cổ tích , các di chỉ văn hóa , các công trình xây dựng , … để nội suy ra các chuyển động kiến tạo

Ví dụ :

Ở bờ biển Diễn Châu _ Nghệ An

Chuyện về đền Sérapis ở vịnh Napolis ( Ý)

Ở khu vực bờ biển Thụy Điển _ Na Uy trong

vùng vịnh Bốtni

Ở khu vực bờ biển Amstecdam ( Hà Lan)

+ PP Trắc địa :

• PP này dựa trên các số liệu đo đạt trong nhiều năm để nghiên cứu các chuyển động kiến tạo

Ví dụ :

Kết quả đo đạt ở vùng Califocnia dọc theo đứt gãy San Andreas trong 64 năm từ 1882 đến 1946 cho thấy hai cánh đứt gãy dịch chuyển ngang theo

phương TB_ĐN với tốc độ trung bình là 1mm/năm

Các số liệu đo đạt trong 13 năm cho thấy khoảng cách giữa Greenwich đến

Washinton rút ngắn đi 0.7m

+ PP Địa Mạo :

• Phương pháp này dựa trên những dấu vết còn để lại trên bề mặt Trái đất Có hiệu quả nhất là dùng để nghiên cứu bờ biển , bờ sông , bờ hồ

Các dấu hiệu cho biết có chuyển động nâng lên như :

 Các thềm mài mòn , bồi tụ hoặc các đê ven bờ được nâng

lên.

 Đảo được nối liền với bờ thành bán đảo

 Các hàm ếch , thềm sông , hoặc các tam giác châu được

nâng lên cao trên mực nước biển.

 Các đảo cát , các ám tiêu san hô , … được mở rộng

Các dấu hiệu cho biết có chuyển động lún xuống như :

 Bờ bị mài mòn mạnh

 Các thềm sông , hàm ếch , … bị ngập dưới mực nước biển

 Thung lũng sông phần hạ lưu bị ngập dưới nước hoặc vùng

cửa sông mở rộng …

b Các chuyển động kiến tạo cổ và

phương pháp nghiên cứu :

• Các chuyển động kiến tạo cổ là các chuyển động diễn ra vào thời gian từ kỉ Neogen (N) trở về

trước Do được hình thành rất lâu nên các

chuyển động kiến tạo cổ thường bị phá hủy hoặc

bị các trầm tích trẻ hơn phủ lên làm mất đi dấu vết Vì vậy để nghiên cứu các chuyển động kiến tạo cổ người ta thường dùng các phương pháp địa chất như : pp phân tích tướng đá , pp phân tích bề dày trầm tích , pp phân tích mối quan hệ tiếp xúc địa tầng …

+ PP phân tích tướng đá :

+ PP phân tích bề dày trầm tích :

+ PP phân tích mối quan hệ tiếp xúc địa tầng :

B CÁC GIẢ THUYẾT CHÍNH VỀ

ĐỊA KIẾN TẠO HỌC

I Nhóm giả thuyết tĩnh :

THUYẾT ĐỊA MÁNG

a.Các đặc trưng của địa máng :

Địa máng có cấu trúc phức tạp , dạng kéo dài hẹp

(dài đến hàng nghìn km, rộng độ vài trăm km) Biên độ nâng lên hạ xuống rất lớn , tốc độ dao động tương đối nhanh và có tính định hướng Nơi sụt lún có thể có các trầm tích dày hàng vạn mét , phân bố thàng dạng đối với các hiện tượng uốn nếp , đứt gãy , họat động magma , biến chất mãnh liệt

Nói chung quá trình họat động của địa máng trải qua hai giai đọan lớn : giai đọan đầu sụt lún là chính , giai đọan sau nâng lên

là chính

b.Các đặc trưng của nền :

• Nền là miền tương đối yên tĩnh , có họat động kiến tạo yếu ớt Về mặt cấu trúc , có thể có hai tầng :tầng dưới là móng ,

thường do các địa máng cũ trước đây phát triển nay đã ổn định và chịu bào mòn

Tầng trên là lớp phủ trầm tích cấu tạo

tương đối đơn giản , chưa bị biến động kiến tạo mạnh

Có dạng tròn khối hoặc không đều đặn Biên độ dao động lên xuống nhỏ , tốc độ nâng hạ lại rất chậm , tính dị hướng không rõ ràng Bề dày mỏng , thường chỉ độ vài km Uốn nếp đơn giản , đứt vỡ tương đối ít , thường là đứt gãy thuận hoặc đứt gãy đứng Magma họat động ít , biến chất yếu Nền được nâng lên liên tục , bị bào mòn để lộ ra lớp đá mỏng ở dưới , không có trầm tích về sau ( lớp phủ

trầm tích) thì gọi là nền hình thành trước

Fanerozoi , còn nền trước là nền được thành tạo từ

Fanerozoi trở đi.

Nói chung nền phát triển trải qua hai giai đọan lớn

Giai đọan I : Cả miền hạ xuống , thường có trầm

tích lớp phủ với tướng xen kẽ lục địa và biển hoặc trầm tích biển nông Cũng có trầm tích than.

Giai đọan II : Nâng lên là chính Từ từ tạo thành

lục địa Có thể là biên độ , tốc độ không đồng đều

do đó có những nơi thành bồn trũng đứt đọan (kiểu địa hào) do đó có thể có trầm tích than , dầu mỏ …

c Các giai đọan phát triển của Trái đất theo

thuyết địa máng :

Trong sự phát triển của Trái Đất về mặt địa

chất ,I.Pôtanov (1962) phân biệt các giai đọan như

sau:

• -Giai đọan tiền địa chất

• -Giai đọan sima

• _Giai đọan sial

• _Giai đọan địa máng  cách đây 2,9 tỉ năm

• _Giai đọan nền bằng  cách đây 1,6 tỉ

năm

• _Giai đọan khối tảng  cách đây 1,1 tỉ

năm

Ba giai đọan đầu được xếp vào khỏang thời gian cách đây 5,5 đến 2,9 tỉ năm

Trong giai đọan sima và sial thống trị các quá trình magma và thạch quyển lúc bấy giờ chỉ là thạch quyển magma Giai đọan địa máng bắt đầu kể từ khi xuất hiện các bồn nước đầu tiên và các lọai đá trầm tích đầu tiên (cách đây gần 2,9 tỉ năm) giai đọan này cho đến nay chưa hòan tòan tắt hẳn Trong giai đọan này lớp “granit” của các lục địa hình thành và sự sống xuất hiện trên Trái

đất

Vào đầu đại nguyên sinh cách đây 1,6 tỉ năm trái đất bước vào giai đọan nền bằng lớp sial của thạch quyển và từ thời kì tiền rifê (cách đây 1,1 tỉ năm) giai đọan khối tảng trong quá trình phát triển của thạch quyển bắt đầu Các miền địa máng hiện tại là những miền có địa hình bị chia cắt mạnh nhất Nhưng trong thành phần trầm tích của các địa máng cổ ,chỉ có trần tích biển nông (Tiền Cambri , Cổ Sinh sớm) hoặc hình thành ở độ sâu không quá 1.000m (Cổ Sinh muộn) Trên cơ sở này người ta phải đến kết luận rằng sự phát triển chung của địa hình bề mặt Trái Đất (trên nền của hiện tượng có nhịp điệu khi thì làm tăng, khi thì làm dịu bớt) đi theo hướng là cường sự tương phản của

địa hình đó (Rukhin, 1959)

Các loại đá, đặc biệt là đá hữu cơ, vốn có đặc tính không lặp lại

Chỉ có một lần trong lịch sử Trái Đất và không bao giờ còn thấy xuất hiện nữa các loại đá vôi Chén cổ, strômatôpô, numulit, các kết có ôbôlit, đá phiến có bút đá, bởi vì các sinh vật tham gia vào sự hình thành đá này đã chết hết Cũng phải nói như vậy về than đá, bởi vì than tuổi Cacbon được tạo thành bởi những thực vật khác với những thực vật tạo thành than tuổi Jura hay than tuổi Đệ Tam Sự hình thành than bùn vào Plêixtôxen , thay thế cho các quá trình hình thành than đá cũng có phương hướng : nó tăng lên với thời gian , điều này có thể thấy rõ qua việc so sánh trữ lượng than của tòan thế giới Than tuổi Đêvôn chiếm 0.02% trữ lượng thế giới , than tuổi Cacbon hạ (1.52% than tuổi Cacbon thượng và Pecmi (38.1% và tuổi than Đệ Tam cùng than bùn tuổi Đệ Tứ (54%) Nhịp điệu hình thành than đáng chú ý : trong đó có hai đỉnh trùng với chu kỳ vận động tạo núi Hecxini và chu kỳ vận động tạo núi Anpi , không có đỉnh hình thành than trong , chu kỳ vận động tạo núi Calêđôni , chắc có lẽ chỉ khi đó khối vật chất

sống trên trái đất còn ít

Mức tối đa của quá trình hình thành các quặng sắt

và mangan tương ứng với các đại thái cổ và nguyên sinh Từ đó trở đi quá trình hình thành quặng sắt đã tắt dần dần theo thời gian Sự kiện đó bắt

nguồn từ sự di cư yếu đi một cách rõ rệt của kim lọai này , gây ra bởi các phản ứng oxi hóa, vì ngay từ đẩu kỷ Cambri khí quyển bị thực vật quét sạch

CO2 và giàu ôxy, trở thành dễ ôxy hóa.

Viêc nghiên cứu thành phần của đá côi và đilômit

đã cho phép xác định rằng lượng canxi trong đá cacbonat đã tăng lên từ 20,3% vào đại nguyên sinh đến 35,95% vào kỷ Đệ tứ và cũng trong thời kỳ đó lượng magiê trong các than đá giảm đi từ 12,6 đến 1%.Điều đó có nghĩa tầng trầm tích vôi tăng lên và

trầm tích đôlômit thu lại.Ngày nay nói chung

đôlômit không hình thành nữa, nhưng vào đại Cổ sinh đá này là một thứ đá rất đặc trưng Lượng canxi cao lêïn trong đá cacbônát gắn liền với sự phát triển của thế giới sinh vật Cây xanh hấp thụ CO2 trong nước, vì vậy sự hòa tan canxi ở trong nước giảm đi và canxi càng ngày càng lắng đọng nhiều hơn trong trầm tích (Markov, 1960)

Trước khi ôxy tự do xuất hiện trong khí quyển Trái Đất thì không có ôxyt cao cấp của các kim lọai và á kim như của sắt hóa trị III , của mangan hóa trị IV, của lưu hùynh hóa trị VI v.v…; cũng không có tất các loại đa ùcháy nguồn gốc sinh vật và các khóang vật nguồn gốc hữu cơ hình thành ra chúng như humat, nhựa hóa thạch, bitum v.v…Sự phân hủy của các nguyên tố phóng xạ đã làm giảm số lượng của các nguyên tố đó, nhưng đã làm tăng số lượng của các nguyên tố khác như heli và chì (từ Uran),

acgôn (từ Kali), Rubiđi (từ Strônti) v.v…

(Saukov,1964)

Như vậy trong quá trình phát triển của Trái Đất có

thấy :sự tăng lên chung về khối của nó (ngày nay rất ít thiên thạch rơi xuống, nhưng nếu lấy tòan bộ thời gian tồn tại của Tái Đất thì sự tăng lên trung bình hằng nằm về khối của nó là 8 x1011 tấn) sự thay đổi về mặt phân bố các nguyên tố trong khối Trái Đất; ngày xưa đồng đều, ngày nay rất không đồng đều cả theo hướng thằng đứng lẫn theo hướng nằm ngang; sự làm dày vỏ Trái Đất các loại nham thạch và khóang vật mới, có liên quan tới sự phân với sự phân hủy của vật phóng xạ,với sự nóng chảy của bao manti,

với họat động sinh sống của sinh vật và với quá trình

hoócmôn;sự phức tạp hóa về mặt cấu trúc –kiến tạo của vỏ Trái Đất;sự tăng cường tương phản của địa hình trên Trái

Đất (Kalesnik)

II Nhóm giả thuyết động :

Nhóm giả thuyết động xây dựng trên cơ sở cho rằng vỏ Trái đất có khả năng trượt do trên nền móng của chúng , vận động của vỏ Trái đất xảy ra chủ yếu theo hướng nằm ngang (tiếp tuyến ), các thành phần của vỏ trái đất có thể dịch chuyển , tách giãn thay

đổi vị trí trong không gian theo thời

gian Thuộc về nhóm giả thuyết động bao gồm các giả thuyết như :giả thuyết trôi dạt lục điạ , thuyết tách giãn đại dương , thuyết

kiến tạo mảng

1-THUYẾT TRÔI DẠT LỤC ĐIA

a.Sư ra đời thuyết trôi dạt lục địa

• - Tháng 5 năm 1911 từ vị trí quan trọng của nhiều tờ báo đã đăng thuyết của một nhà khoa học ngươi Đức A.Wegener “Các châu lục trên thế giới ngày nay vào

khoảng 2 triêụ măm trước kia là liền một khối với nhau taọ thành một mảng lớn Do các lục điạ không ngừng trôi dạt, di

chuyển mơí phân chia thành các châu lục như ngày nay”

_Trước khi thuyết “trôi dạt lục điạ” ra đơì E.Becơn (1920) đã nhận xét: “Có sự trùng khớp giữa hai đường biển phiá Đông Nam Mỹ và phiá tây Châu Phi” Planxơ (1658) cũng cho rằng:

“Châu Nam cực và Châu Úùc được tách ra sau một

trận lụt lớn trên toàn cầu”…

– Hình : Alfred Wegener

b Sự hình thành thuyết trôi dạt lục địa :

• _A.Wegener nhận xét về tính ăn khớp về mặt hình thái giữa đường bờ biển Đông

Nam Mỹ và Tây Châu Phi chỉ cần xoay

một góc sau đó dịch chuyển sát lại là có

thể gắn liền thành một khối Ôâng đã phát hiện tính liên tục về mặt cấu trúc uốn nếp của các đá thuộc hệ cácbon ở Anh và

Greenland và thậm chí về đường phương tới tận các nếp uốn cùng tuổi ở dãy

Appalache (Bắc Mỹ)

• Mô hình lát cắt phía ơng Nam Mỹ và phía tây Châu Phi đơng Nam Mỹ và phía tây Châu Phi

_A.Wegener cũng chứng minh được tính đồng nhất của giới sinh vật sống ở giai đoạn paleogen và neogen cách đây chừng 70 triệu năm ở Nam Mỹ và ở Châu Phi; ở Bắc Mỹ và

ở Châu Âu; ở Châu Úc và Châu Phi;…tính đồng nhất về phương diện sinh vật cũng là một trong những cơ sở khoa học để chứng minh về tính liên tục của các lục địa này trong quá khứ Chính dựa vào kết quả nghiên cứu sinh vật và băng hà mà A.Wegener đã đưa ra quan điểm cho rằng trong suốt Paleozoi( Cổ sinh), Pangea vẫn là một thể thống nhất , quá trình tách giãn lục địa xãy ra mạnh mẽ nhất

trong kỹ Jura cách đây khoảng 157 triệu năm.

Hình : Siêu lục địa Pangea Siêu lục địa hình thành cách đây

200 triệu năm (theo R.S Dietz và J.C Holden)

c Các luận điểm của thuyết trôi dạt lục địa :

• _Các lục địa có thể “trôi” được trong không gian dưới tác dụng của các lực nằm ngang theo A.Wegener, Trái Đất lúc đầu chỉ có một lục địa khổng lồ là Pangea Được bao bọc bởi một đại dương cổ –Thái Bình Dương – gọi là Pantalat Pangea có cấu trúc vỏ granit, tronh khi đó

Pantalat có cấu trúc vỏ bazan Sự khác nhau về cấu trúc vỏ cuả lục địa và vỏ đại dương được ông dự đoán ngay từ khi thuyết trôi dạt lục địa ra đời Theo A.Wegener, vào cuối Paleozoi muộn, đầu mezoi sớm ( Cổ sinh muộn và Trung sinh sớm) nghĩa là vào giai đoạn cuối Pecmi đầu Triat, Pangea tách ra trôi trên quyển sima là thành phần chủ yếu cuả vỏ đại dương Những mảng này trôi theo

chiều hướng và tạo nên các lục địa hiện tại, khoảng giữa các mảng ấy trở thành các đại dương như Ấn Độ Dương, Đại Tây Dương.

d Nguyên nhân tách vỡ Pangea :

nguyên nhân sau đây :

1 Dòng chảy về phía Tây do tác dụng của Mặt

Trăng Tác dụng này thể hiện mạnh trong lớp

Sima

2 Là do hiện tượng trong chuyển động quay của

Trái đất và do lực hấp dẫn của vũ trụ Hiện tượng

này phá vỡ trạng thái cân bằng của trái đất.

3 Do tác dụng khối lượng bản thân các lục địa có

xu hướng sụt xuống và chảy về phía các thung lũng đại dương.lúc này chủ yếu biểu hiện ở vùng ven biển lục địa.để giải thích sự xuất hiện này ,

Wegener chỉ ra rằng độ cao trung bình so với mặt biển của các lục địa là 800m , trong khi đó độ sâu trung bình của các đại dương có thể là 3800m Độ chênh theo phương thẳng đứng là 4800m , tương ứng với một áp suất 900at Chính áp lực này đẩy các vùng rìa lục địa về phía các thung lũng đại dương Lực này tác dụng thường xuyên nên sau khi vùng rìa lục địa trượt vào biển , vùng rìa mới hình thành và cũng có xu hướng tiếp tục chảy vào biển