Kỷ (Hệ) Creta là kỷ (hệ) cuối của nguyên đại Mesozoi, do nhà địa chất người Bỉ J.B. dOmalius dHalloy xác lập năm 1822 để chỉ trầm tích phấn rất phổ biến ở vùng ngoại vi Paris và ở Bỉ, Hà Lan v.v..., do đó hệ mang tên Creta (creta – tiếng latin có nghĩa là phấn. Trước đây trong tiếng Việt cũng gọi là kỷ Bạch phấn hoặc kỷ Phấn trắng). Creta được phân làm hai thống – Creta hạ và Creta thượng, mỗi thống gồm 6 bậc, như vậy toàn hệ gồm 12 bậc B. 1. Kỷ Creta dài đến 80 triệu năm và là kỷ dài nhất trong Phanerozoi, bắt đầu cách nay 145,5 tr. năm và kết thúc cách nay 65,5 tr. năm B. 1. Sự kiện kiến tạo nổi bật trong Creta là siêu lục địa Pangea tiếp tục bị tan vỡ và các mảng lục địa di chuyển dần về vị trí hiện nay. Đầu tiên là Laurasia tách dãn để hình thành hai hạt nhân bắc nam của Đại Tây Dương phôi thai, rồi sau đó liên kết với nhau thành một đại dương theo hướng bắcnam – Đại Tây Dương. Sự kiện tiếp theo là sự tách hẳn phần phía nam siêu lục địa Gondwana thành Nam Mỹ, Châu Nam Cực, Ấn Độ và Australia. Mực nước biển trong Creta rất cao, hầu hết các phần nội lục của các nền đều ngập nước biển, tạo điều kiện cho sự phổ biến trầm tích carbonat – đá phấn. Liên quan với mực nước biển cao, kỷ Creta có khí hậu ấm, ổn định kiểu nhà kính trên phạm vi rộng lớn, ngay ở địa cực cũng không có hoặc rất ít băng tuyết. Với điều kiện khí hậu ấm như vậy nên ám tiêu, cá sấu, khủng long có thể phân bố đến tận cả những nơi thuộc vĩ độ 60o bắc. Thành phần khí quyển rất khác với hiện nay, lượng oxy và dioxit carbon đều cao. Địa từ khá yên tĩnh, hiện tượng đảo từ không diễn ra mạnh mẽ, nhưng hoạt động núi lửa lại khá phổ biến. Sinh giới đạt đỉnh cao của sự tiến hóa trong Creta, tiếp tục sự đa dạng sinh học đã bắt đầu từ Jura, nhiều nhóm sinh vật khác nhau tiếp tục phát triển như tảo silic (diatom), Trùng lỗ, Cúc đá và Thân mềm nói chung, sâu bọ, Khủng long, các loại Bò sát dưới nước (Ichthyosauria, Plesiosauria, Mosasauria, bò sát bay và động vật Có vú). Một sự kiện rất quan trọng trong lịch sử sinh giới Creta là hiện tượng tuyệt chủng vào cuối Creta hay còn gọi là tuyệt chủng ở ranh giới CretaĐệ tam (KT).
Creta (Kỷ - Hệ) Tống Duy Thanh Khoa Địa chất Trường ĐHKHTN (Đại học Quốc gia Hà Nội) 334 Nguyễn Trãi Thanh Xuân Hà Nội Giới thiệu C R E T A Kỷ (Hệ) Creta kỷ (hệ) cuối nguyên đại Mesozoi, nhà địa chất người Bỉ J.B d'Omalius d'Halloy xác lập năm 1822 để trầm tìch phấn phổ biến vùng ngoại vi Paris Bỉ, Hà Lan v.v , hệ mang tên Creta (creta Bảng Phân chia địa tầng hệ Creta – tiếng latin có nghĩa phấn Trước Khởi Thời Thống Bậc Hệ đầu đoạn tiếng Việt gọi kỷ Bạch phấn kỷ Phấn PALEOGEN Dani 65,5 3,8 trắng) Creta phân làm hai thống – Creta hạ Maastrich 70,6 5,1 Creta thượng, thống gồm bậc, Campan 83,5 12,9 toàn hệ gồm 12 bậc [B 1] Kỷ Creta dài đến 80 Santon 85,8 2,3 Creta thượng Coniac triệu năm kỷ dài Phanerozoi, bắt 89,3 3,5 Turon 93,5 4,2 đầu cách 145,5 tr năm kết thúc cách Cenoman 99,6 6,1 65,5 tr năm [B 1] Albi 112,0 12,4 Sự kiện kiến tạo bật Creta siêu lục Apti 125,0 13,0 địa Pangea tiếp tục bị tan vỡ mảng lục địa di Barrem 130,0 5,0 Creta hạ Hauteriv 136,4 6,4 chuyển dần vị trì Đầu tiên Laurasia Valagin 140,2 3,8 tách dãn để hính thành hai hạt nhân bắc nam Berias 145,5 5,3 Đại Tây Dương phơi thai, sau liên kết với Tithon 150,8 5,3 JURA thành đại dương theo hướng bắc-nam – Khởi đầu: Số triệu năm từ bắt đầu bậc đến Thời đoạn: Số triệu năm hình thành bậc Đại Tây Dương Sự kiện tách hẳn phần phìa nam siêu lục địa Gondwana thành Nam Mỹ, Châu Nam Cực, Ấn Độ Australia Mực nước biển Creta cao, hầu hết phần nội lục ngập nước biển, tạo điều kiện cho phổ biến trầm tìch carbonat – đá phấn Liên quan với mực nước biển cao, kỷ Creta có khì hậu ấm, ổn định kiểu nhà kình phạm vi rộng lớn, địa cực khơng có ìt băng tuyết Với điều kiện khì hậu ấm nên ám tiêu, cá sấu, khủng long phân bố đến tận nơi thuộc vĩ độ 60o bắc Thành phần khì khác với nay, lượng oxy dioxit carbon cao Địa từ yên tĩnh, tượng đảo từ không diễn mạnh mẽ, hoạt động núi lửa lại phổ biến Sinh giới đạt đỉnh cao tiến hóa Creta, tiếp tục đa dạng sinh học Jura, nhiều nhóm sinh vật khác tiếp tục phát triển tảo silic (diatom), Trùng lỗ, Cúc đá Thân mềm nói chung, sâu bọ, Khủng long, loại Bò sát nước (Ichthyosauria, Plesiosauria, Mosasauria, bò sát bay động vật Có vú) Một kiện quan trọng lịch sử sinh giới Creta tượng tuyệt chủng vào cuối Creta hay gọi tuyệt chủng ranh giới Creta/Đệ tam (K/T) Sinh giới Creta 2.1 Động vật không xương sống 2.1.1 Ngành Thân mềm 99 2.1.1.1 Lớp Chân rìu Creta phát triển có nhiều đại biểu đặc trưng, Cơ khơng với giống Exogyra, Trigonia, Trigonioides v.v… Đáng ý đại biểu giống Inoceramus có vỏ dày, kìch thước lớn (có tới m) Bộ Gờ ráp thìch nghi với đời sống vùng ám tiêu có giống Hippurites, Durania, Toucasia v.v… Hóa thạch Chân ríu hay gặp trầm tìch biển nơng vùng 2.1.1.2 Lớp Chân đầu Cúc đá gồm đại biểu Ammonitida có đường thùy yên phức tạp, thành phần giống loài thay đổi khác hẳn so với Jura Trong Creta diễn thối hóa Cúc đá, thể tình chất vòng cuộn quay lại trạng thái lạc hậu đường thùy n Vòng ơm duỗi dần, khơng khớp kìn, dụ Crioceratites, Ancyloceras [H 1.2 H 2.1] cuối duỗi thẳng Baculites [H 2.2] lặp lại tình chất Orthoceras dạng cổ xưa Chân đầu Cũng có loại có kiểu vòng cuộn rối Nipponites [H 2.3] Hướng giảm thoái thứ hai quay lại kiểu đường thùy yên lạc hậu Ceratites giống Tissotia Có lẽ thối hóa dấu hiệu q trính tuyệt chủng nhóm sinh vật Sự tăng kìch thước khổng lồ có lẽ biểu trính tuyệt chủng giống Pachydiscus có đường kình vòng vỏ tới m Cuối Creta, tất Cúc đá bị tiêu diệt Hình Cúc đá Creta từ vòng cuộn ơm đến vòng duỗi dần 1: Acanthoceras rothomagense; Crioceratites nolani Tên đá tiếp tục phát triển tuyệt chủng vào cuối kỷ Creta, dạng đặc trưng Duvalia, Belemnitella 2.1.2 Trùng lỗ Creta có ý nghĩa tạo đá lớn, chình tầng đá phấn trắng tuổi Creta phổ biến rộng rãi Tây Âu Nga chủ yếu vỏ Trùng lỗ tạo nên ví tên hệ Creta phản ảnh phổ biến đá phấn 2.1.3 San hô sáu tia tiếp tục phát triển Creta với nhóm sinh vật tạo vôi khác tạo nên đá vôi ám tiêu nhiều nơi 2.1.4 Tay cuộn Creta có số đại biểu, ìt ý nghĩa lớn địa tầng Ngồi nhóm kể trên, động vật khơng xương sống Mesozoi kể đến dạng hóa thạch Da gai, Chân bụng, Bơng biển, Giáp xác v.v , chúng khơng có vai trò lớn địa chất 2.2 Động vật có xương sống 2.2.1 Bò sát Trong Creta, Bò sát khổng lồ tiếp tục phát triển, đến cuối kỷ bị tuyệt chủng hồn tồn Trong kỷ có nhiều dạng khổng lồ, ăn thịt Tyranosaurus dài tới 100 Hình Cúc đá Creta Vòng cuộn thay đổi, duỗi cuộn rối theo hướng thối hóa Ancyloceras matheroni có vỏ thẳng với hai đầu cong cuộn Baculites anceps có vỏ duỗi thẳng dạng nguyên thủy tổ tiên – Orthoceras Paleozoi sớm Nipponites mirabilis có vỏ cuộn rối – kiểu thối hóa bất lợi cho đấu tranh sinh tồn 14 m, cao m, sọ dài đến 1,4 m [H 3]; dạng ăn cỏ giảm thoái dần Ở số nơi thuộc bán cầu nam có Titanosaurus, kìch thước trung bính, dạng tương tự với Titanosaurus tím thấy Mường Pha Lan (Lào), riêng đùi cao đầu người Đó Tangvayosaurus hoffeti, trước nhà địa chất Pháp Hoffet (1942) phát mô tả Hình Khủng longTyrannosaurus rex Creta muộn Titanosaurus falloti Trong số Bò sát hơng chim dạng đứng hai chân sau, có khả chạy nhanh, ăn cỏ Iguanodon, dài gần 10 m, cao m, sống vùng nhiệt đới; dạng sống lưỡng cư, chân có màng dài để bơi, lỗ mũi phìa đỉnh đầu Corythosaurus Đặc biệt Creta phát triển dạng bốn chân, đầu có phận bảo vệ đặc biệt Đó giống Triceratops, dạng bên ngồi tê giác, dài 6-7 m, có ba sừng, mính thơ, cổ ngắn, đặc biệt có khiên phủ gáy da dày Hình Bò sát bay Anhanguera piscator; Creta sớm - đầu Creta muộn Trong Creta sớm, bò sát bay đơng đảo [H 4], chúng phải đối mặt với cạnh tranh sinh tồn động vật có cánh tiến hóa chim, nên cuối kỷ vài dạng sống sót Tuy vậy, có dạng lớn Pteranodon [H 5], sải cánh m, sọ dài, mỏ có nhiều Ở nước, Bò sát hính cá giảm thối, lại phát triển Bò sát biển kìch thước lớn Mosasaurus, Tilosaurus, dài 10 m, cổ ngắn, khỏe thuộc nhóm ăn thịt, Hình Bò sát bay khổng lồ Pteranodon ingens, sải cánh m, bay lượn thủy tổ chim Ichthyornis chuyên hóa với hoạt động bơi lội Bắt đầu xuất rắn, cá sấu biến đổi đại hóa dần, rùa biển phát triển 2.2.2 Chim Tuy xuất từ Trias, Jura chim dạng cổ sơ, giống Archaeornis có nhiều nét cấu tạo gần gũi với Bò sát Đến Creta có dạng hồn thiện – rút ngắn lại, xương ức phát triển để thuận lợi cho bay, cánh chun hóa hơn, nhiên mỏ có răng, dụ Ichthyornis Đến Creta muộn xuất số nhóm dạng hạc, dạng vịt Hóa thạch bò sát dạng chim Anchiornis huxleyi có lơng vũ phát trầm tìch cuối Jura muộn - đầu Creta sớm Liaoning (Trung Quốc) cho thấy nguồn gốc bò sát chim 2.2.3 Động vật Có vú Trong kỷ Creta xuất dạng cổ sơ nhóm có rau, thai nhi giai đoạn non bảo vệ bụng mẹ, đánh dấu bước tiến tiến hóa động vật Nhóm thú có túi dạng động vật móng guốc xuất Creta 101 2.3 Thực vật Thành phần dạng chung thực vật nửa đầu kỷ Creta tương tự kỷ Jura, bao gồm đại biểu Tuế, Bạch quả, Quả nón Dương xỉ Từ bắt đầu nửa sau Creta sớm bắt đầu xuất thực vật có hoa hạt kìn, yếu tố Kainophyta Từ Creta muộn, phát triển thực vật có hoa hạt kìn diễn nhanh chóng, làm biến đổi sâu sắc giới thực vật hính thành hệ Kainophyta thực Sự phát triển bắt đầu diễn vùng quanh cực bắc, sau chuyển dần xuống Bắc Mỹ, Châu Âu , Châu Á lan nhanh lục địa khác Từ Creta muộn có nhiều giống quen thuộc sồi (Quercus), liễu (Salix), phong Hiện tượng tuyệt chủng Creta Cuối kỷ Creta xảy kiện lớn lịch sử phát triển sinh giới, hàng loạt sinh vật đột ngột bị tuyệt chủng Sự tuyệt chủng bao trùm động vật biển động vật cạn – biển Cúc đá, Tên đá, Bò sát bơi, v.v cạn – tất Bò sát khổng lồ biến Về quy mơ thí tuyệt chủng cuối Creta (tuyệt chủng ranh giới K/T) không vượt đợt tuyệt chủng trước lịch sử địa chất [H 6] Trong đợt tuyệt chủng K-T, 15% giống động vật cạn bị biến Cũng có số giống lồi vượt qua đợt tuyệt chủng này, dụ phần lớn thằn lằn, kỳ nhông, cá sấu, lưỡng cư, rùa, nhiều loại cá, v.v… tiếp tục trí sống Trong đó, nhiều nhóm sinh vật đặc trưng vốn thống trị đời sống lục địa, biển không bị biến Khủng long, Bò sát dạng cá, Bò sát bay nhiều loại Bò sát khác, Cúc đá, Tên đá, v.v… Ví đợt tuyệt chủng giới khoa học ý nghiên Hình Tỷ lệ đợt tuyệt chủng Phanerozoi cứu (Wikipedia – The Free Encyclopedia) Theo tỷ lệ đồng vị oxy xương vỏ động vật biển thí nhiệt độ đại dương giới hạ 10oC 10 triệu năm cuối Creta Điều tác động đến phân bố Khủng long, phân bố đa dạng thực vật Thực vật giảm 50% vòng triệu năm cuối Creta Mực nước biển sau trính hạ chậm chạp khoảng triệu năm, đến cuối Creta, vòng triệu năm, bị hạ đột ngột Kết nhiệt độ mùa hè nóng mùa đông lạnh tác động mạnh đến giới thực vật Nhiều động vật có vú Châu Á Nam Mỹ di cư đến Bắc Mỹ làm tăng cạnh tranh với bò sát ăn cỏ dẫn đến giảm sút thực vật Đó nguyên nhân cho tuyệt chủng Khủng long 3.1 Tuyệt chủng sinh vật cạn 3.1.1 Thực vật cạn Có nhiều dẫn liệu suy tàn thực vật ranh giới K/T, mức độ khác tùy khu vực Trong vĩ độ cao bán cầu nam New Zealand Châu Nam Cực, tượng tuyệt chủng thực vật diễn mức độ không đáng kể thí Bắc Mỹ có đến 57% số lồi thực vật bị tiêu diệt Sự hủy hoại hàng loạt thực vật xanh ranh giới K/T dẫn đến môi trường thuận lợi cho phát triển thực vật hoại sinh, sống không cần quang hợp mà lấy dưỡng chất từ vật chất thối rữa sinh vật, sau kiện tuyệt chủng thực vật xanh thời kỳ phát triển phong phú nấm 102 3.1.2 Bò sát bay Có đến 10 họ Bò sát bay biến khoảng Creta Đến cuối Creta muộn có họ Bò sát bay sinh sống, toàn đại biểu họ bị biến ranh giới K-T 3.1.3 Khủng long Phần lớn nhà khoa học nhận định thống Khủng long bị tuyệt diệt ranh giới K/T Ví Khủng long khơng có khả đào hang, bơi lội ẩn nấp nên chúng khơng trốn tránh điều kiện mơi trường khắc nghiệt xẩy thời điểm ranh giới K/T Có thể số Khủng long nhỏ tuyệt diệt này, chúng lại đối mặt với khan thức ăn, dù loại ăn cỏ hay ăn thịt Nếu động vật máu lạnh có nhu cầu thức ăn khơng q nhiều cá sấu khơng ăn hàng tháng, thí động vật máu nóng lại có nhu cầu thức ăn lớn để đảm báo trính trao đổi chất chúng Kết nghiên cứu cho thấy Khủng long động vật máu nóng nên khan thức ăn nguyên nhân trực tiếp dẫn đến tuyệt chủng chúng Trong đó, cá sấu lại sống sót tiếp tục phát triển sau biến cố ranh giới K/T Một số động vật máu nóng động vật Có vú chim có nhu cầu thức ăn không lớn Khủng long nên vượt qua khủng hoảng K-T tiếp tục phát triển sau kiện khủng hoảng 3.2 Sự tuyệt chủng động vật biển Sự tuyệt chủng động vật biển cuối Creta diễn rõ nét so với tuyệt chủng động vật cạn Có 15% số họ bị tuyệt chủng, cấp giống thí có đến 70% bị biến Những nhóm lớn bị biến cuối Creta Cúc đá, Tên đá, Rudistae Inoceramid Chân ríu, Mosasaurusvà Plesiosauria Bò sát Đối với động vật sống đáy thí tuyệt chủng diễn nhiều loại có ấu trùng sống bơi lội tự Trong số động vật bám đáy thí phần lớn Thân mềm, Rêu động vật, Da gai có tốc độ tuyệt chủng chậm hơn; thực vật phù du tạo vôi Trùng lỗ phù du bị tuyệt chủng nhanh Toàn Trùng lỗ phù du Đệ Tam hậu duệ loài sống Bắc Băng Dương trước K-T Sự biến đột ngột sinh vật phù du tác động mạnh đến sinh vật biển làm giảm sút sở chuỗi thức ăn Tác động tuyệt chủng rõ nét Chân ríu vùng ám tiêu, phần lớn trai hàu, Cúc đá, San hơ, Bò sát biển cá Những nhóm coi bị tuyệt chủng ranh giới K/T bắt đầu giảm sút loài cách 88 triệu năm, giảm sút rõ nét vào nửa triệu năm sau Creta muộn, kết thúc đột ngột tầng sét ranh giới K/T Một số nhóm lại sống sót Paleogen sớm Những người ủng hộ giả thuyết tuyệt chủng lao bắn tiểu thiên thể (asteroid) thường cho hóa thạch dạng sống sót tái trầm tìch thu thập tư liệu không đầy đủ Chắc tuyệt chủng động vật biển phức tạp động vật cạn nhiều nguyên nhân khác 3.3 Nguyên nhân tuyệt chủng ranh giới K/T Nguyên nhân biến nhiều nhóm sinh vật vào cuối Creta từ lâu vấn đề giới khoa học quan tâm có nhiều giả thuyết giải thìch tượng Nhiều chuyên gia cho Khủng long bị tuyệt chủng điều kiện khì hậu tồi tệ (nóng lạnh khơ hạn đột ngột), chế độ dinh dưỡng (không đủ chất; độc tố nước, cối, khoáng chất hoàn toàn calci chất cần thiết khác) Nhiều người lại cho nguyên nhân bệnh dịch, ký sinh, rối loạn giải phẫu, trao đổi chất (trật đĩa đốt sống, cân hormon, hệ nội tiết, thối hóa não dẫn đến ngu đần), tác động động vật máu nóng giới Mesozoi Rất nhiều nguyên nhân khác nêu ra, nguyên nhân thường hay nêu lên là: 1) thay đổi mực nước biển; 2) thay đổi nhiệt độ; 3) 103 tăng mùa; 4) thay đổi phân bố thực vật tuyệt chủng thực vật; 5) cạnh tranh tăng cường động vật có vú; 6) lao bắn tiểu thiên thể Dù nhiều giả thuyết nguyên nhân tuyệt chủng đề xuất, có lẽ giả thuyết lơi ý nhiều lao bắn tiểu thiên thể vào Trái Đất Đầu tiên Bắc Italia phát tầng sét Gubbio chứa lượng lớn iridi nguyên tố ranh giới K/T Iridi kim loại hiếm, ìt gặp tự nhiên, thành phần đá phun trào có nguồn gốc sâu, từ manti thí hàm lượng iridi thấp Hàm lượng cao iridi gặp thiên thạch, lớp trầm tìch sét Gubbio nằm Paleogen, bất chỉnh hợp Creta lại chứa hàm lượng cao iridi Từ tượng giàu iridi ranh giới K/T, Walter Alvarez Luis Alvarez đề xuất ý kiến tầng sét chứa nguyên tố từ thiên thạch (hay tiểu thiên thể) lao vào Trái Đất gây nên tuyệt chủng vào cuối Creta Sát tầng sét Gubbio tầng đá vôi trắng chứa sắt chắt lọc qua di chuyển nước khử xuống từ tầng sét Tình khử nước xuất hiện tượng tăng hàm lượng sinh chất từ tuyệt chủng thời gian lao vào tiểu thiên thể Giả thuyết tuyệt chủng lao bắn tiểu thiên thể phổ biến nhanh chóng nhiều chứng liệu khác củng cố cho thuyết phát tiểu cầu thủy tinh, hạt thạch anh lao bắn dấu vết muội than Có thể nêu dẫn chứng lao bắn tiểu thiên thể Tiểu cầu thủy tinh Những tiểu cầu thành phần felsic, dạng thủy tinh thường gặp tầng sét ranh giới K/T, tương tự tectit kìch thước vài phần mười milimet (kìch thước tectit từ vài centimet trở lên) Những tiểu cầu có lẽ từ đá nóng chảy bị đơng lạnh nhanh chóng lao vào khì Muội than Những hạt muội than phân bố rộng rãi tầng sét ranh giới K/T, chúng có lẽ có nguồn gốc từ đám cháy dội tiểu thiên thể lao vào Trái Đất Hạt thạch anh lao bắn stishovit Sự phân bố rộng rãi hạt thạch anh lao bắn tầng sét Gubbio ranh giới K/T dẫn chứng quan trọng tượng tiểu thiên thể lao vào Trái Đất Sự phân lớp thạch anh dễ nhận kết sóng lao bắn lớn chạy qua đá Những thạch anh lao bắn phổ biến quanh nơi thử vũ khì hạt nhân quanh vùng phễu lao bắn tiểu thiên thể Tương tự thạch anh lao bắn khoáng vật stishovit phổ biến ranh giới K/T Đó khống vật có thành phần thạch anh (SiO2), hính thành điều kiện áp suất lớn, nhiệt độ cao lao bắn tiểu thiên thể Về lao bắn tiểu thiên thể lên Trái Đất Hiện số 1000 tiểu thiên thể cận địa có khoảng 50 tiểu thiên thể có đường kình km Khi tiểu thiên thể cận địa có nhiễu loạn nhỏ quỹ đạo thí có khả lao vào Trái Đất Nhưng tiểu thiên thể lao vào Trái Đất gây tuyệt chủng cho động vật phải có đường kình ìt 10 km Theo tình tốn xác suất thí có khoảng 10 tiểu thiên thể có kìch thước lao vào Trái Đất kể từ cuối Tiền Cambri Nếu có lao bắn tiểu thiên thể thí đâu nơi thiên thạch lao vào? Biển đại dương chiếm 3/4 bề mặt Trái Đất, đại dương nơi có nhiều khả bị thiên thạch lao vào, phễu tạo nên đáy biển thiên thạch gây nên bị lấp hết lịch sử 65 triệu năm qua Nếu thiên thạch lao vào đại dương, hậu lớn mơi trường tạo nên sóng thần quét thứ mặt đất, nơi qua, đồng thời tạo nên bào mòn rộng khắp, tạo trầm tìch khơng chọn lọc vùng triều, vùng bãi biển Những trầm tìch gặp ranh giới K/T vùng Caribbe, vịnh Mexico ven bờ tây Đại Tây Dương Cùng với dấu vết lao 104 bắn thiên thạch vùng Caribbe phổ biến tiểu cầu thủy tinh, thạch anh va đập tầng sét ranh giới K/T Việc tím kiếm phễu thiên thạch gây nên lục địa tiếp tục nay, nối tiếng phễu Chicxulub có đường kình 180 km Yucatan (Mexico) Tình tốn cho thấy tạo phễu Chicxulub Mexico gây sóng thần cao đến 100 m kéo dài đến giờ, làm ngập lụt vùng ven bờ tây Đại Tây Dương ven vịnh Mexico Xung quanh Caribbe vịnh Mexico phổ biến trầm tìch sóng thần; điều ủng Bảng Các chứng cớ gây tuyệt chủng K/T hộ thuyết tạo phễu Chicxulub lao Lao bắn Lao bắn Phun trào Chứng cớ tiểu thiên thể Sao chổi basalt bắn thiên thạch lên bề mặt Trái Đất Cơ chế tuyệt chủng Dị thường iridi Có Khơng rõ Có (rất ít) Tiểu cầu thủy tinh Có Có Khơng Có Có Khơng Nếu nguyên nhân sâu xa tuyệt chủng Thạch anh lao đập Tính chu kỳ Có Có Khơng lao bắn tiểu thiên thể thí ngun Có thể Có thể Khó nhân trực tiếp tuyệt chủng lại thay Tổng hợp chấp nhận chấp nhận chấp đổi mơi trường, gây nên chết chóc sinh nhận vật Nếu có lao bắn tiểu thiên thể có đường kình 10 km thí kiện sau xẩy Sự tối tăm bầu trời Vài tháng sau lao bắn thiên thể, bụi muội than dày đặc thượng tầng khì che lấp hồn tồn nguồn ánh sáng Mặt Trời Quá trính quang hợp bị ngừng, khâu đầu chuỗi thức ăn bị Điều gây nên chết chóc hàng loạt sinh vật nguồn thức ăn Nhiều nhóm sinh vật bị tuyệt chủng cuối Creta toàn Khủng long, sinh vật phù du sinh vật bơi lội biển, sinh vật trực tiếp sống thực vật Những sinh vật ìt chịu ảnh hưởng kiện gồm loại ăn xác chết, loại ăn cặn bã, tức sinh vật sống nhờ vật chất từ cối, động vật chết Sự lạnh giá Bụi làm tối tăm bầu trời gây nên lạnh giá ghê gớm, đặc biệt lục địa xa ảnh hưởng đại dương Chỉ sau vài tháng nhiệt độ lục địa hạ xuống -20oC Tăng hiệu ứng nhà kính Nếu tiểu thiên thể lao vào đại dương thí bụi nước tung vào khì Tình tốn cho thấy bụi lắng xuống thí nước lại thượng tầng khì làm tăng hiệu ứng nhà kình nhiệt độ mặt đất tăng lên sức chịu đựng đa số sinh vật Mưa acid Năng lượng giải phóng q trính lao bắn tiểu thiên thể gây nên phản ứng khì khì tạo acid nitric loại oxit nitric Như vậy, kiện thiên thạch lao vào Trái Đất lại gây nên trận mưa acid kéo dài năm Khi đó, độ pH thấp khoảng 100 m tầng nước mặt đủ để giết phần lớn sinh vật phù du Hỏa hoạn Những hạt muội tầng sét ranh giới K/T có nguồn gốc từ hỏa hoạn lớn xẩy xạ hồng ngoại từ vụ lao bắn tiểu thiên thể Nghiên cứu hạt muội cho thấy chúng chủ yếu có nguồn gốc từ đốt cháy rừng thơng Sự độc hóa nước biển Sự lao bắn tiểu thiên thể dẫn đến hậu nhiều nguyên tố vết xuất nước biển, có nhiều chất độc thủy ngân, seleni, chí, cadmi Sinh vật sống tầng nước mặt lâm vào tính trạng tìch lũy lâu dài nguyên tố độc hại nguyên nhân gây tuyệt chủng Tuyệt chủng núi lửa 105 Trong năm gần có giả thuyết tuyệt chủng K-T liên quan với hoạt động núi lửa Việc phát nhiều iridi sản phẩm phun trào Kilauea (Hawai) cho thấy iridi tập trung chùm phun trào đại dương Sự phổ biến phun trào basalt thường theo chu kỳ 30 triệu năm xem trùng hợp với đợt tuyệt chủng lớn lịch sử địa chất Những đợt phun trào lớn sản sinh đến triệu mét khối magma diễn thời gian tương đối ngắn (dưới triệu năm) Tuổi đồng vị phun trào bậc thang Decan (Ấn Độ) cho thấy chúng phun cách 66 triệu năm, trùng với ranh giới K/T phun làm đợt, đợt kéo dài 50 nghín đến 100 nghín năm Đợt phun thứ xẩy trước Khủng long bị tiêu diệt, Sauropod, Bò sát ăn thịt nhiều động vật có vú bị tuyệt chủng vào khoảng hai đợt phun trào đầu Mỗi lần phun trào lớn tn vào khì lượng lớn khì sulfur, tạo nên trận mưa acid, giảm độ pH tầng mặt nước biển, ngồi tro núi lửa, dioxit carbon suy yếu tầng ozon Sự phun trào núi lửa dẫn đến xu làm lạnh khì toàn cầu Tất kiện dẫn đến tuyệt chủng rộng rãi diễn triệu năm [B 2] Hoạt động kiến tạo 4.1 Khái quát kiện địa chất Creta Từ Creta sớm hính thành Nam Đại Tây Dương Cuối Creta sớm, Nam Mỹ Châu Phi tách hẳn Nam Đại Tây Dương nối liền với miền trung Đại Tây Dương, tiếp đại dương mở rộng phìa bắc làm cho bán đảo Iberia (Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha) Newfoundland (tây bắc Đại Tây Dương, ría bờ đơng bắc Bắc Mỹ) tách rời nhau; đồng thời mở rộng thành vùng biển Caribbe phìa tây Tây Neotethys phìa đông biển [H 7] Ấn Độ Dương mở rộng bồn làm cho Hình Các mảng Creta (Condie K.C & Sloan R E 1998) Indostan (Nam Á), Châu Phi Australia tách rời nhau, Châu Nam Cực Australia dình liền Trong Creta sớm, hoạt động tách dãn mạnh mẽ diễn Nam Mỹ Châu Phi, Ấn Độ Châu Nam Cực - Australia đồng thời với việc mở Nam Đại Tây Dương Ấn Độ Dương [H 7] Sự tách dãn Anh khỏi Labrador Newfoundland bắt đầu Creta sớm, đồng thời với việc mở biển Labrador Tây Tạng, Tarim Đông Nam Á (Malaya Đông Dương) xô húc với Nam Á phần phìa đơng Pangea hồn thiện Cuối Creta sớm đầu Creta muộn Borneo tách dãn khỏi ría nam Trung Quốc, đồng thời phìa tây Iberia quay theo ngược chiều kim đồng hồ theo đứt gãy dọc ría bắc nam nên mở vịnh biển Biscay Thổ Nhĩ Kỳ, Iran, Afganistan số vi mảng Châu Âu từ cuối Creta đến đầu Đệ Tam xô húc với gắn với lục địa Âu-Á Cũng thời gian này, Greenland Na Uy bắt đầu tách khỏi nhau, tạo nên biển Na Uy Cuối Creta, Madagascar tách khỏi bờ đông miền trung Châu Phi, chuyển theo hướng bắc đến vị trì đảo này, Ấn Độ từ Creta bắt đầu di chuyển nhanh từ phìa Gondwana qua Tethys để tiến tới xô húc với Tây Tạng [H 7] Biển Tasmania mở New Zealand bị tách khỏi Australia Liên quan với hút chím dọc bờ 106 tây Bắc Mỹ, xẩy chuyển động tạo núi Laramid vào cuối Creta, đầu Đệ Tam Các đới hút chím hoạt động tìch cực dọc theo ría đơng nam Âu-Á ría tây Châu Mỹ vùng bán đảo Nam Cực Những đới hút chím xuất vùng Caribbe (cung đảo Antille) dọc ría nam mảng Thổ Nhĩ Kỳ Mặc dù miền tây Tethys bị thu hẹp nhanh, Creta muộn, Tethys thông thương với Đại Tây Dương thông qua eo biển lớn Biển Đen Caspi chình di tìch eo biển thơng thương Trong Creta có ba mảng lớn Thái Bính Dương Kula, Thái Bính Dương Farallon [H 7] Mối liên hệ mảng với sau bị hoạt động hút chím phá vỡ, mảng Kula bị hút chím xuống Đơng Bắc Á, Farallon bị hút chím Bắc Mỹ Một mảng thứ tư mảng Phoenix xuất đơng nam Thái Bính Dương bị hút chím xuống Nam Mỹ vào cuối Creta Sống núi ngầm Kula bắt nguồn từ đới hút chím Đơng Bắc Á Creta muộn có lẽ bị hút chím nguồn gốc mở biển Nhật Bản Trừ di tìch dạng thụ động biển Bering, phần lớn thành phần mảng Kula bị hút chím hồn tồn, mảng Farallon lại hai di tìch mảng Juan de Fuca mảng Cocos Đơng Thái Bính Dương Đầu Creta sớm, nhiều khu vực thuộc đai động tiếp tục trính biến dạng, nâng cao hoạt động xâm nhập Cimmeri (Kimmeri) muộn Trong đai Địa Trung Hải, hoạt động biểu rõ từ bán đảo Balkan, Crưm, Kavkaz, Pamir, Tây Tạng Indostan (Nam Á) Sự nâng cao vượt khỏi địa phận Tethys bao trùm khu vực Hoa Bắc Hoa Nam, nhà địa chất gọi hoạt động tạo núi Yanshan (Yến Sơn) Giai đoạn kiến sinh Cimmeri muộn đóng vai trò lớn vành đai động Thái Bính Dương Chình giai đoạn xẩy xìch gần Hyperboria với lục địa Âu-Á, mở bồn Canada di chuyển Hyperboria, Chucotka, Alaska khỏi Bắc Canada Sự chuyển động kèm theo xâm nhập granit lan tràn dọc theo ría đơng Châu Á, từ đảo Nhật Bản qua bán đảo Triều Tiên, Đông Nam Trung Quốc Việt Nam Trong nửa sau Creta sớm, dọc theo đai động xuất đai hoạt động xâm nhập núi lửa kiểu Andes trải dài từ Chucotca tận Calimantan, ría phìa bắc đai núi lửa Okhot-Chucotca kéo dài đến tận Alaska (Tây Bắc Mỹ) Trên tồn cục, thấy Jura Creta thời kỳ tách dãn mạnh mẽ, phá vỡ Pangea, hính thành Đại Tây Dương Đến cuối Creta, hoạt động địa chất tạo nên mặt lục địa có hính dạng bắt đầu cho hính thái lục địa ngày Các địa vực (terranes) Tư liệu cổ từ cho thấy địa vực lớn Tây Bắc Mỹ địa vực Wrangellia di chuyển 5000 km từ biển Tethys bán cầu nam qua Thái Bính Dương trước xơ húc với Bắc Mỹ cách 90 triệu năm Tuy vậy, đa số địa vực Alaska dường di chuyển vài trăm kilomet song song với bờ biển, xoay chỗ Do tác động đứt gãy kiểu biến dạng, gần tất địa vực sau gắn kết với lục địa, di chuyển dọc theo bờ biển Hoạt động đứt gãy xẩy hội tụ nghiêng đới hút chím dọc bờ biển Bắc Mỹ Hội tụ nghiêng hút chím, mảng chuyển động chui xuống theo góc nghiêng lớn góc vng ranh giới mảng, ví phần chuyển động song song với ranh giới mảng Các địa vực hính thành bối cảnh kiến tạo điều kiện khì hậu khác nhau, điều minh chứng nhiều kết nghiên cứu thạch học hóa thạch, đặc biệt Radiolaria vi hóa thạch khác Ngày nay, nhín vào bồn Thái Bính Dương, thấy nhiều địa vực “có tiềm năng”, tức địa vực tương lai xơ húc với lục địa Các địa vực bao gồm cung đảo, dụ New Hebrides, Mariana Aleutin; đảo đại dương sống núi phi địa chấn, dãy núi Thái Bính Dương; 107 cao nguyên núi lửa, cao nguyên Ontong-Java vùng nâng Galapagos Một số tất địa vực xơ húc bồi kết với lục địa quanh Thái Bính Dương 100 triệu năm tới 4.2 Hoạt động tạo núi Trong Creta, ría tây Bắc Mỹ diễn trính tạo núi tạo núi Sevier tạo núi Laramid Tạo núi Sevier diễn cách từ 140 đến 50 triệu năm tức từ Valagin (Creta sớm) đến Eocen (Paleogen) Bắc Mỹ, từ Canada đến Bắc Mexico Tạo núi Laramid diễn Tây Bắc Mỹ từ Creta muộn (cách 70-80 triệu năm) kết thúc cách 35-55 triệu năm, phạm vi ảnh hưởng hoạt động tạo núi thấy rõ từ Canada đến Bắc Mexico Tạo núi Sevier Tây Bắc Mỹ Hoạt động tạo núi Sevier bắt đầu xẩy Tây Bắc Mỹ từ cuối Jura, mạnh mẽ Creta sớm, mảng đại dương Farallon Kula (tiền thân mảng Thái Bính Dương) xơ húc với đới hút chím chui xuống mảng Bắc Mỹ Còn tạo núi Laramid mảng Kula Farallon trượt xuống mảng Bắc Mỹ Do hoạt động tạo núi Sevier Laramid diễn không gian thời gian tương tự nên nhiều nhà nghiên cứu cho trính tạo núi diễn Creta đầu Đệ Tam ría tây Bắc Mỹ Tạo núi Yanshan Đông Á Từ Jura đến Creta sớm, mảng Thái Bính Dương cổ (Paleo-Pacific) xơ húc mạnh chúc chím xuống lục địa Âu-Á gây nên hồi sinh kiến tạo ría lục địa cổ Hoa Đông Các nhà địa chất Trung Quốc gọi hoạt động tạo núi Yanshan (Yến Sơn) Hoạt động tạo núi Yanshan khu vực Thái Bính Dương thúc đẩy tan rã hoàn toàn siêu lục địa Gondwana, kết thúc hoạt động hội tụ nhiều địa khối Đông Á mở rộng đại dương Tethys Hoạt động tạo núi Yanshan làm hính thành đai núi Hoa Đông, Hoa Bắc, đồng thời tạo hoạt động magma mạnh mẽ, hính thành nguồn khoáng sản lớn Trung quốc Cổ địa lý giới Trong Creta, siêu lục địa Pangea hoàn tồn bị phá vỡ để hính thành lục địa nay, vị trì chúng có thay đổi theo thời gian Đại Tây Dương mở rộng, hoạt động tạo núi diễn Tây Bắc Mỹ – tiếp diễn tạo núi Nevada, hoạt động tạo núi Sevier Laramid Tuy vào đầu Creta, siêu lục địa Gondwana khối thống nhất, sau bị chia cắt hính thành lục địa Nam Mỹ, Nam Cực, Australia tách khỏi Châu Phi, Ấn Độ Madagasca dình liền Đồng thời với tượng tách lục địa này, Nam Đại Tây Dương Ấn Độ Dương hính thành Do hoạt động tách dãn nâng cao dãy núi ngầm đại dương nên mực nước đẳng tĩnh đại dương nâng cao đáng kể Ở phìa bắc Châu Phi, biển Tethys biển hẹp Những khu biển nông rộng lớn phủ khắp Bắc Mỹ, Châu Âu, Siberie, đến cuối Creta lại rút để lại tầng trầm tìch biển phổ biến khoáng vật vừa nêu Ở đỉnh điểm biển tiến Creta có đến 1/3 bề mặt Trái Đất bị biển ngập Trầm tìch Creta tiếng phong phú đá phấn; khơng có hệ địa tầng Phanerozoi lại có nhiều đá phấn Creta Sự lưu thơng nước biển q trính mở rộng dãy sống núi đại dương làm giàu lượng calci đại dương, làm cho nước biển trở nên bão hòa calci Thêm vào tăng cường hoạt động loại sinh vật tạo vôi Tảo vôi, Trùng lỗ, v.v… Tất yếu tố khiến cho trầm tìch Creta giàu carbonat calci 108 hạt mịn; chúng phân bố rộng rãi giới Châu Âu, Siberie, Bắc Trung Quốc, Bắc Mỹ Một kiện địa chất tiếng khác Creta hoạt động phun trào bậc thang (trapp) cao nguyên Decan (Ấn Độ) Đây hoạt động phun trào diện tìch rộng lớn giới, sánh ngang với phun trào bậc thang Tunguska tuổi Permi-Trias Nga Loạt đá phun trào Decan hính thành vào cuối Creta, gồm nhiều tầng basalt dày 2000 m, phủ diện tìch khoảng nửa triệu km2 Những dòng dung nham trào lên Creta muộn kéo dài khoảng 30 000 năm phủ nửa diện tìch Ấn Độ ngày nay, tức khoảng 1,5 triệu km2 Do tác động bào mòn 65 triệu năm ảnh hưởng chuyển động kiến tạo mảng, đến diện tìch lớp phủ basalt 512 000 km2 Hình Các dòng hải lưu Creta trở nên phức tạp so với đầu Mesozoi Gondwana tách thành nhiều Hoạt động phun trào Decan có ảnh hưởng lục địa, phân cách với lục địa phía bắc qua biển Telớn điều kiện môi trường cuối Creta Sự thys giải phóng khì núi lửa, dioxit lưu huỳnh, có tác động đến thay đổi khì hậu, làm nhiệt độ giảm đến 2°C Nhiều nhà nghiên cứu cho giảm nhiệt độ với lượng khì độc lớn hoạt động phun trào Decan nguyên nhân gây tuyệt chủng ranh giới K/T sinh giới (xem Hiện tượng tuyệt chủng Creta) Điều kiện khí hậu Từ đầu Creta, tiếp diễn xu lạnh dần diễn từ cuối Jura Nhiều dẫn liệu cho thấy có tuyết rơi vĩ độ cao vùng xìch đạo có độ ẩm cao so với Trias Jura Băng phân bố giới hạn núi cao vài vùng núi vĩ độ cao, mùa tuyết rơi xa phìa nam Sau Berias (bậc đầu Creta), nhiệt độ lại tăng điều kiện nhiệt độ trí hết kỷ Điều có nguyên nhân từ hoạt động phun trào sản sinh lượng lớn dioxit carbon Sự tăng cường chùm manti thơng qua q trính mở rộng sống núi đại dương làm cho mực nước biển dâng cao nhiều khu vực giới bị ngập biển nông Sự kiện biển Tethys nối liền đại dương vùng xìch đạo góp phần làm cho nhiệt độ giới ấm Điều thể rõ nét việc hóa thạch thực vật ưa ấm phát nơi gần địa cực Alaska Greenland, hóa thạch Khủng long thí gặp vĩ độ 15°C bán cầu nam Từ xìch đạo địa cực chênh lệch nhiệt độ không lớn, chứng tỏ chế độ gió Trái Đất lúc yếu làm cho nước đại dương tù đọng ìt nước trồi ngày Điều minh chứng phân bố rộng rãi đá phiến sét đen loại đá thành tạo điều kiện thiếu oxy Phân tìch thành phần trầm tìch cho thấy nhiệt độ nước tầng mặt xìch đạo trung bính khoảng 37°C, đơi tới 42°C, cao đến 17°C Còn nhiệt độ nước tầng sâu đại dương cao 12-20°C Do Gondwana tách thành lục địa bán cầu nam, phân cách với Eurasia bán cầu bắc qua biển Tethys nên dòng hải lưu trở nên phức tạp [H 8] so với có siêu lục địa – Pangea đầu nguyên đại Mesozoi 109 Creta Đơng Nam Á Việt Nam Trầm tìch lục địa màu đỏ trầm tìch bốc tuổi Creta phổ biến rộng rãi Thái Lan, Lào Việt Nam Trong trầm tìch lục địa Creta Thái Lan Lào phát nhiều hóa thạch Khủng long, trầm tìch bốc tuổi Creta Lào phát muối mỏ thạch cao Mảng Ấn Độ di chuyển lên phìa bắc theo ngược chiều kim đồng hồ, đến cuối Creta bắt đầu tiếp cận với Eurasia, mảng Australia tách khỏi Châu Nam Cực Các trầm tìch lục địa vụn thơ màu đỏ Creta số nơi có khống hóa muối mỏ thạch cao, hính thành trũng núi dạng địa hào hẹp dọc rift Sông Đà dạng đẳng thước phủ thoải trầm tìch Jura thành tạo cổ hơn, Đông Bắc Bộ, ría tây Trung Bộ, trũng Nậm Theun Trung Lào trũng Khorat rộng lớn Thái Lan Những đặc tình thị trầm tìch bay (evaporit) trầm tìch lục địa màu đỏ tuổi Creta vừa nêu chứng tỏ chúng thành tạo điều kiện khì hậu khơ nóng Tài liệu đọc thêm Condie K C & Sloan R E., 1998 Origin and Evolution of Earth Principles of Historical Geology Printice-Hall Inc 498 pgs Cretaceous – Internet: Cretaceous – The Free Encyclopedia http:// Google.com Internet: http://palaeos.com/Mesozoic/Mesozoic.htm Nopadon Mantajit (Ed.), 2002 Proceedings of the Symposium on Geology of Thailand Department of Mineral Resources Bangkok Selley R.C, Cocks L.R.M., Plimer I.R (Editors), 2005 Encyclopedia of Geology Volume 1-5 Elsevier Academic Press Stanley S M., 2009 Earth System History nd Edition W.H Freeman & Company New York 551 pgs Tống Duy Thanh, 2009 Lịch sử Tiến hóa Trái Đất (Địa sử) (Tái – Chỉnh sửa cập nhật tài liệu mới) NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Hà Nội 340 tr Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (Đồng chủ biên), 2005 Các phân vị địa tầng Việt Nam NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 504 tr Hà Nội Trần Văn Trị, Vũ Khúc (Đồng chủ biên), 2009 Địa chất Tài nguyên Việt Nam NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ Hà Nội 10 Wicander R J & Monroe S., 1993 Historical Geology West Publishing Compagny Minneapolis, St New York, Los Angeles San Francisco 640 pgs 11 Хаин Β Ε., Коровковский Н.В., Ясамнов Н А., 1997 Историческая геология Издат Московского Университета Москва 448 стр 110 ... nửa đầu kỷ Creta tương tự kỷ Jura, bao gồm đại biểu Tuế, Bạch quả, Quả nón Dương xỉ Từ bắt đầu nửa sau Creta sớm bắt đầu xuất thực vật có hoa hạt kìn, yếu tố Kainophyta Từ Creta muộn, phát triển. .. giống quen thuộc sồi (Quercus), liễu (Salix), phong Hiện tượng tuyệt chủng Creta Cuối kỷ Creta xảy kiện lớn lịch sử phát triển sinh giới, hàng loạt sinh vật đột ngột bị tuyệt chủng Sự tuyệt chủng... Cuối Creta, tất Cúc đá bị tiêu diệt Hình Cúc đá Creta từ vòng cuộn ơm đến vòng duỗi dần 1: Acanthoceras rothomagense; Crioceratites nolani Tên đá tiếp tục phát triển tuyệt chủng vào cuối kỷ Creta,