BÀI THI ĐỊA KIẾN TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT BÀI THI ĐỊA KIẾN TẠO GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN PGS.TS Trần Thanh Hải Nguyễn Duy Thiệu Lớp: ĐCKS & TD K34 Mã đề thi: 09 HÀ NỘI, 2018 Tóm tắt: Như biết, học thuyết kiến tạo địa mảng làm sống lại thuyết trôi dạt lục địa đưa chế chấp nhận cho di chuyển lục địa Sự hồi sinh xảy cách bất ngờ năm 1960 từ kết thông tin trường từ Trái đất cách thức bảo tồn lịch sử trường từ Trái đất loại đá Hiện nay, phần lớn nhà địa chất công nhận công lao to lớn Wegener Và nối tiếp sau học thuyết A Holmes (1928) phát triển giả thuyết chế cho di chuyển lục địa cho di chuyển lục địa thực dòng đối lưu tao nên nhiệt tạo thành phân rã nguyên tử (trong nhân trái đất) Mặc dù khác với thuyết dòng đối lưu tại, giả thuyết Holmes đặt móng cho ý tưởng đại I Giới thiệu chung Thuyết kiến tạo mảng thuyết hình thành phân bố lục địa, đại dương bề mặt Trái Đất Học thuyết xây dựng dựa thuyết lục địa trôi tách dãn đáy đại dương Việc hình thành học thuyết kiến tạo mảng ngẫu nhiên mà trình kế thừa, phát triển nhiều ngành khoa học đại.Thuyết kiến tạo mảng kế thừa từ giả thuyết trôi dạt lục địa Alfred Wegener đề xuất (1912) Nhưng ban đầu khơng có chứng chi tiết luận điểm khoa học đủ sức thuyết phục, học thuyết không chấp nhận rộng rãi Giới khoa học sau ủng hộ học thuyết Arthur Holmes, cho mối nối mảng nằm biển (1920) dòng đối lưu manti cự gây chuyển động (1928) Hiện tượng mảng thạch di chuyển lần nêu hội nghị Tasmania năm 1956 Đầu tiên học thuyết hóa thành thuyết vỏ Trái Đất giãn nở, sau phát triển thành học thuyết kiến tạo mảng Đây thời điểm mà học thuyết Wegener chấp nhận mặt tổng quát.Sau công nhận dị thường từ gồm dải từ hóa tương tự chạy song song đối xứng đáy biển hai phía sống núi đại dương, kiến tạo mảng nhanh chóng chấp nhận rộng rãi Các tiến đồng thời công nghệ chụp ảnh địa chấn thời kỳ đầu xung quanh đới Wadati-Benioff quan sát địa chất khác làm cho kiến tạo mảng trở thành học thuyết có sức mạnh phi thường dự đốn giải thích hợp lý Học thuyết kiến tạo mảng phát triển vào cuối thập niên 1960 hầu hết nhà khoa học ngành khoa học Trái đất giải thích tượng địa chất ảnh hưởng đến nghiên cứu cổ địa lý học cổ sinh học.Các lớp bên Trái Đất chia thành thạch mềm dựa khác biệt đặc điểm học phương thức truyền nhiệt chúng Về mặt học, thạch lạnh cứng hơn, mềm nóng dễ chảy Về mặt truyền nhiệt, thạch nhiệt truyền nhiệt mềm truyền nhiệt đối lưu có gradien nhiệt độ gần đoạn nhiệt Thạch tồn mảng kiến tạo tách rời riêng biệt Chúng có đặc tính khơng đồng tương đối rắn, có loại cấu trúc vỏ lục địa, đại dương chuyển tiếp, di chuyển tương đối tác động với nhau, trôi dạt mềm Sự chuyển động mảng từ 10-40 mm/năm (sống núi Đại Tây Dương) đến 160 mm/năm (mảng Nazca) Đây nguyên tắc quan trọng kiến tạo mảng Sự phân chia lớp vỏ đại dương lớp vỏ lục địa chế hình thành: Vỏ đại dương hình thành trung tâm tách giãn đáy biển vỏ lục địa hình thành từ hoạt động cung núi lửa từ lớn dần địa thể từ qúa trình kiến tạo; Vỏ đại dương nặng khác thành phần cấu tạo Như kết quả, vỏ đại dương thường nằm bên mực nước biển, vỏ lục địa cao mực nước biển Thạch đại dương theo thời gian lạnh dần trở nên dày Do đó, bề dày đới hút chìm phụ thuộc vào khoảng cách di chuyển Chiều dày thay đổi từ km sống núi đại dương đến 1000 km đới hút chìm Thạch lục địa điển hình dày khoảng 200 km thay đổi bồn địa, dãy núi bên cổ ổn định lục địa Hai kiểu lớp vỏ có bề dày khác nhau, lớp vỏ lục địa (35 km) dày lớp vỏ đại dương (6 km) Sự tách giãn xuất đứt gãy biến dạng sống núi rift đại dương gây bành trướng vỏ đại dương cân với nén ép rìa mảng dồn rìa lục địa tạo đới Benioff có hoạt tính địa chấn núi lửa đới hút chìm chờm mảng nơi va chạm Nguyên nhân gây dịch chuyển mảng chủ yếu vận động dòng đối lưu manti phân hủy chất phóng xạ, ngồi quay Trái Đất tự tương tác vũ trụ có tác động định Va chạm lục địa thường xảy sau đại dương xen bị hút chìm hồn toàn biến Sự di chuyển lục địa bị chặn hãm lại va chạm với hệ cung đảo, dồn ép vi mảng trước xô húc vào Như vậy, lục địa va chạm trũng phần lõm (basin) xen kẽ phần "núi" trồi cao hình thành bể tích tụ khác Các bể sụt lõm núi phát triển giai đoạn tắt dần tượng tạo núi thường hình thành dải núi Các bể hình thành chủ yếu liên quan với trình sụt võng trọng lực giảm ứng suất ép mảng; uốn cong, uốn nếp mảng chúc chìm, hay giảm cường độ va chạm hội tụ hai mảng gây phục hồi tạo núi Trong luận học viên sâu vào tìm hiểu chế hình thành kiểu bể trầm tích KAINOZOI Việt Nam II Mơ hình các chế tạo bể trầm tích a Các yếu tố kiến tạo khu vực Đơng Nam Á có ba yếu tố kiến tạo liên quan đến chế tạo bể trầm tích là: Đới hút chìm phát triển từ Miến Điện qua vòng cung đảo Indonesia Sự va chạm mảng Ấn Độ vào mảng châu Âu-Á Sự hình thành giãn đáy Biển Đơng Dọc theo vòng cung đảo Indonesia, hình thành bể trầm tích chủ yếu theo chế sau cung (back-arc), tốc độ hút chìm thay đổi lúc mạnh, lúc yếu theo thời gian (roll-back velocity), so với bể khác Đông Nam á, bể sau cung hình thành tương đối sớm, chủ yếu Eocen, trước húc chồi va chạm mảng Ấn Độ mảng châu Âu-Á có tác dụng mạnh, gây xô dịch vi mảng Sự va chạm mảng Ấn Độ vào mảng châu Âu-Á xảy đồng thời với xoay dịch chuyển lên phía Bắc vòng cung Philipin tạo khơng gian cho chuyển động thúc trồi địa khối dọc theo đứt gãy lớn khu vực chèn ép mảng Ấn Độ Do địa khối có xu trượt từ phía Ấn Độ phía Nam Đơng Nam Nằm khung cảnh đó, địa khối Đông Dương cho bị thúc trồi mạnh từ phía Tây Bắc xuống Đơng Nam, dọc theo hệ thống đứt gãy Sông Hồng Three Pagodas Maeping Do mảng Ấn Độ húc vào mảng châu Âu-Á từ Eocen đến ngày ngày chuyển động hướng Bắc, nên chuyển động thúc trồi địa khối có thay đổi hướng theo thời gian Các địa khối nằm phía Nam đứt gãy Three Pagodas bị thúc trồi sớm (Eocen, đầu Oligocen) bị đẩy ngược phía Nam, tạo bể trầm tích có phương đứt gãy B-N (ví dụ Pattani Thái Lan) Tiếp theo địa khối nằm hệ thống đứt gãy Three Pagodas Sông Hồng bị thúc trồi Oligocen đến Miocen sớm Phần phía Nam bị đẩy sớm Vào đầu Oligocen, phần phía Bắc bị đẩy muộn kết thúc vào cuối Miocen sớm Cường độ va chạm khoảng cách bị đẩy thúc trồi phần phía Nam có lẽ mạnh hơn, xa so với phần phía Bắc, tạo hình chữ S bờ biển Việt Nam (hình 3) Điều lý giải giai đoạn syn-rift phía Nam bể Sông Hồng kết thúc vào cuối Miocen sớm Sự hình thành giãn đáy Biển Đơng yếu tố kiến tạo sau (bắt đầu vào Oligocen kết thúc vào cuối Miocen giữa), tác động tương hỗ với yếu tố kiến tạo trước đó, làm phức tạp hóa tranh kiến tạo vùng ảnh hưởng, đặc biệt bể Nam Côn Sơn, gây pha tạo rift vào Miocen Tuổi hình thành bể trầm tích Đệ Tam Việt Nam Tuổi hình thành bể trầm tích trùng với tuổi trầm tích cổ bể, trầm tích có phân bố nhỏ, đơi gặp rìa bể Tuổi hình thành bể trầm tích trùng với tuổi trầm tích có phân bố rộng rãi bể, thể giai đoạn căng giãn, sụt lún mạnh mẽ Hai quan niệm trùng với hai giai đoạn phát triển bể, giai đoạn đầu giập vỡ đáy bể trầm tích giai đoạn tách giãn mở rộng bể trầm tích: ƒ Tuổi Eocen: giai đoạn đầu giập vỡ đáy bể trầm tích Tuổi Oligocen: giai đoạn căng giãn mở rộng bể trầm tích, vài nơi giai đoạn kéo dài đến hết Miocen sớm Cần phải nói thêm rằng, đáy số bể có trầm tích vụn thơ, tướng lục địa tuổi Paleocen, coi tàn tích trầm tích hình thành trũng núi giai đoạn Yến Sơn muộn b Mơ hình biến dạng tạo bể trầm tích thúc trồi địa khối (dựa theo Tapponier) Có hai yếu tố để hình thành, phát triển bể trầm tích, cần có lực gây căng giãn cần có khơng gian để căng giãn xảy Như trình bày phần trên, lực gây căng giãn lực húc mảng Ấn Độ phía Tây gây chuyển động thúc trồi địa khối Đơng Dương, khơng gian căng giãn tập trung vào khu vực thềm lục địa Biển Đơng ngày Khơng gian căng giãn có cần phải có xếp lại vi mảng Biển Đơng, chuyển động xoay góp phần tạo q trình Đây kết hợp hai mơ hình động lực, quan điểm thúc trồi (Tapponier) quan điểm mơ hình động nhiều vi mảng (Rangin, Hall) Trường lực gây tách giãn thay đổi theo thời gian không liên tục, nên chuyển động thúc trồi địa khối Đông Dương bị phân dị có cường độ khác từ phía Nam lên phía Bắc, chi phối căng giãn thành nhiều pha qui mô diện tích căng giãn, nhiên qui mơ diện tích cần phải xem xét khung cảnh cho phép khơng gian căng giãn Như trình bày bể trầm tích, đặc biệt bể Sông Hồng hay bể MalayThổ Chu, khả sau xảy ra: kéo toác (pull-apart), tạo khu vực căng giãn lớn hay nhiều kéo toác (pull-apart) nhỏ hợp lại với tạo bể trầm tích có diện tích lớn Một pha căng giãn lớn tạo bể trầm tích kéo tốc (pullapart) lớn khó có khả xảy ra, đòi hỏi lực căng giãn lớn thời gian ngắn có khơng gian căng giãn rộng mở cho việc hình thành đứt gãy lớn Tuy nhiên lực gây căng giãn q trình, khơng gian căng giãn cần có xếp lại vi mảng chuyển động xoay mảng Thái Bình Dương nên chúng tơi thấy mơ hình nhiều pha căng giãn nhiều kéo toác (pull-apart) nhỏ hợp lại với tạo bể trầm tích quan sát thấy ngày hợp lý Quan sát hình dạng phần lục địa địa khối Đơng Dương có đường bờ biển cong hình chữ S, phần bụng nhơ biển phía Đơng nhiều địa khối Kon Tum cố kết rắn chắc, đầu chữ S tương ứng liên quan đến bể Sông Hồng, đuôi chữ S tương ứng liên quan đến bể Malay-Thổ Chu, phần bụng chữ S liên quan nhiều đến hai bể Cửu Long Nam Côn Sơn Vì giả thiết địa khối Kon Tum bị đẩy thúc trồi xa nhất, phần Bắc Nam địa khối này, lượng đẩy bị tiêu hao vào căng giãn, tạo bể trầm tích Vai trò ảnh hưởng căng giãn đáy Biển Đông Phần lớn nhà địa chất Việt Nam coi vai trò giãn đáy Biển Đơng quan trọng yếu tố quan sát đến ngày nay, nhiên giãn đáy Biển Đơng xảy muộn (32-17ma) nên có tác dụng mở rộng thêm bể hay có tác động chồng lên nguyên nhân trước, trước giãn đáy giai đoạn căng giãn, nhiên cho bể trầm tích Việt Nam căng giãn đáy Biển Đông chịu nguyên nhân địa động lực căng giãn đáy Biển Đông biểu rõ trình căng giãn giãn đáy Giai đoạn căng giãn đáy Biển Đông giai đoạn cho thấy không gian căng giãn thuận lợi căng giãn cực đại tạo bể trầm tích Việt Nam, tất bể có phân bố rộng rãi trầm tích Oligocen c Ảnh hưởng yếu tố khác Những ngun nhân khơng quan sát thấy hay khó quan sát thấy có vai trò định, quan trọng việc tạo bể trầm tích Việt Nam, kể yếu tố sau đây: Chuyển động lên phía Bắc xoay từ Đơng sang Tây vòng cung Philipin Chuyển động xoay địa khối Borneo Chuyển động xoay Biển Đông từ Bắc xuống Nam Những chuyển động nhìn chung nhiều nhà nghiên cứu thừa nhận qua tài liệu cổ từ, cổ sinh khí hậu đề cập đến công bố Holloway, Longley Hall…Tất chuyển động thể xắp xếp lại vi mảng Kainozoi, chúng xảy đồng thời với chuyển động thúc trồi địa khối Đông Dương hệ thống kín tương hỗ lẫn nhau, tạo khơng gian cho q trình căng giãn, tạo bể III Kết luận Nhìn chung lịch sử hình thành phát triển bể trầm tích Việt Nam nghiên cứu kỹ cho giai đoạn từ Oligocen tới nay, nhiên cho giai đoạn trước Oligocen nghiên cứu hạn chế tài liệu, tồn nhiều cách hiểu khác lịch sử địa chất giai đoạn Ví dụ bể tuổi Paleocen hiểu giai đoạn tạo rift sớm hay trũng núi pha tạo núi Yến Sơn muộn hay Himalia, căng giãn giãn đáy Biển Đông nguyên nhân tạo bể trầm tích khác biểu rõ nguyên nhân, bể trầm tích hình thành Dù nhiều vấn đề phải tiếp tục nghiên cứu LỜI CẢM ƠN Qua em xin cảm ơn hướng dẫn thầy PGS.TS Trần Thanh Hải dạy cho chúng em biết môn học “Địa kiến tạo” Đây lần đầu em làm quen với môn học với kiến thức chuyên sâu hiểu biết nhiều hạn chế Em mong nhận dạy Thầy Em xin cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Hải giảng “Kiến tạo mảng” Trường Đại học Mỏ- Địa chất Longley I.M The tecyonostratigraphic evolution of SE Asia, Petroleum Geology of Southeast Asia, Geological Society Special Publication No.126 (1997), pp.311-339 Percy P H Chen et al Sequence Stratigraphy and Continental Margin Development of the Northwestern Shelf of the South China Sea, The American Association of Petroleum Geologists Bulletin, V.77, No.5 (1993), pp.842-862 Perrodon A., Masse P., Subsidence, Sedimentation and Petroleum Systems, Journal of Petroleum Geology, Vol (1984), pp.5-26 Phan Trung Điền Một số biến cố địa chất Mesozoi muộn-Kainozoi hệ thống dầu khí thềm lục địa Việt Nam Hội nghị KHCN, PetroVietnam (2000) ... Giới thi ̣u chung Thuyết kiến tạo mảng thuyết hình thành phân bố lục địa, đại dương bề mặt Trái Đất Học thuyết xây dựng dựa thuyết lục địa trôi tách dãn đáy đại dương Việc hình thành học thuyết kiến. .. học Địa kiến tạo Đây lần đầu em làm quen với môn học với kiến thức chuyên sâu hiểu biết nhiều hạn chế Em mong nhận dạy Thầy Em xin cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Hải giảng Kiến tạo mảng”... đại dương, kiến tạo mảng nhanh chóng chấp nhận rộng rãi Các tiến đồng thời công nghệ chụp ảnh địa chấn thời kỳ đầu xung quanh đới Wadati-Benioff quan sát địa chất khác làm cho kiến tạo mảng trở