ĐẶC ĐIỂM ĐỚI HÚT CHÌM VÀ LIÊN HỆ VỚI HỆ TẦNG NẬM CÔ CỦA VIỆT NAM NGUYỄN VĨNH YÊN Lớp cao học ngành Địa chất học khóa 34 Trường Đại hc M- a cht Túm tt: Thuyết kiến tạo mảng nghiên cứu chuyển động địa mảng thạch hậu chuyển động đem lại Học thuyết xem mô hình Trái đất bao gồm thạch cứng mềm nóng dẻo Thạch bị dập vỡ thành bảy mảnh lớn số mảnh nhỏ, tơng tự nh mảnh mai rùa Các địa mảng di chuyển ngang qua bề mặt trái đất, mảnh theo hớng khác so với mảnh bên cạnh Chúng trợt cách chậm chạp mềm yếuvà dẻo với tốc độ dao động từ nhỏ cm tới 18 cm năm Bởi địa mảng chuyển động theo hớng khác nhau, chúng cọ sát đâm vào ranh giíi tiÕp xóc Tại xuất kiện địa chất: đới hút chìm, động đất sâu, núi lửa,… Trong khn khổ viết, tác giả xin trình bày đặc điểm đới hút chìm liên hệ với hệ tầng Nậm Cô Việt Nam Giới thiệu chung Theo thuyết kiên tạo mảng, di chuyển địa mảng đợc mô tả cách lý tởng nh chuyển động thể đặc sít liên quan tới kết hợp chuyển dịch xoay Sự di chuyển địa mảng đợc mô tả dới danh nghĩa hội tụ, phân tách trợt Trong ú, hội tụ đợc đánh dấu chuyển đông tơng đối mang theo hai mảng xích lại gần Các địa mảng hội tụ với thờng phải cạnh tranh không gian Một hậu cạnh tranh không gian chìm cấu trúc địa mảng xuống bên dới mảng khác Hu đá bị nuốt vào độ sâu lớn (Bally Snelson, 1980), thông qua trình kiến tạo gọi hút chìm S va chạm xảy mảng lục địa mảng đại dương (Hình 1) hai mảng đại dương (Hình 2) tạo đới hút chìm Cơ chế thành tạo đới hút chìm Theo thuyết kiến tạo mảng, hai mảng lục địa va chạm chuyển động vào hai mảng bị chìm xuống mảng vào manti Do mảng đại dương có tỷ trọng lớn mảng lục địa lớn manti nên ln mảng bị hút xuống Quá trình hút chìm sinh vỏ đại dương ln ln có cân nên trái đất ổn định chu vi Hình 1: Đới hút chìm mảng đại dương mảng lục địa Hình 2: Đới hút chìm hai mảng đại dương Hình 3: Cơ chế tạo nên dịch chuyển mảng Ngày nay, chủ yếu ngưởi ta cho mảng phân bố dòng đối lưu manti di chuyển dòng đối lưu Mảng hút chìm xuống manti với góc dốc trung bình khoảng 45 Sự biến mảng nhận nhờ tượng động đất ma sát chuyển đổi pha khoáng vật Tâm chất động đất sâu dần xa máng hút chìm động đất dần độ sâu 660km Đặc trưng đới hút chìm ln kèm cấu trúc: nêm tăng trưởng, cung macma trũng tách dãn sau cung Hình 4: Những cấu trúc đới hút chìm 1, Nêm tăng trưởng: nơi vật liệu trầm tích bị biến dạng mạnh, chúng bị bào vét từ mảng hút chìm, trình đưa chúng lên mảng nằm đẩy chúng lên cao khỏi mực nước biển 2, Cung núi lửa dải núi lửa xuất mảng nằm trên, gần mảng hút chìm Mảng bị hút chìm bắt đầu tạo nên nóng chảy phần manti khoảng 150km, macma đốt nóng xuyên qua mảng nẳm trên, qua vỏ trái đất ngoài, tạo nên các cung đảo núi lửa Hình dạng cung phụ thuộc vào hình dạng trái đất, thành phần cung phụ thuộc vào thành phần mảng nằm 3, Trũng sau cung trũng tách giãn nằm sau cung Nó thành tạo sau cung macma trũng sót vỏ đại dương cung macma nằm vỏ đại dương cũ Tại trũng sau cung bị tách dãn hình thành sống tách giãn hình thành vỏ đại dương (hình 5) Hình 5: Trũng sau cung tách dãn hình thành sống tách dãn vỏ đại dương Các chế độ kiến tạo hội nhập tạo đới hút chìm 3.1 Sự hội nhập vỏ đại dơng với vỏ lục địa (Hỡnh 1) Chúng ta cần lu ý vỏ đại dơng có mật độ lớn vỏ lục địa Sự khác mật độ định xảy trình đụng độ Khi mảng lục địa đụng độ với mảng đại dơng cú mật độ cao hơn, mảng đại dơng chìm xuống bên dới mảng lục địa bị hút chìm xuống manti Quá trình gọi hút chìm Một đới hút chìm đai dài hẹp nơi thạch bị chìm vào manti tỷ lệ giới, tốc độ mà thạch cổ chìm xuống manti đới hút chìm tơng ứng với tốc độ mà thạch thành tạo trung tâm tách dãn Với cách này, cân địa cầu hoàn hảo đợc trì tạo thành thạch phá huỷ thạch cũ Chỉ có thạch bao phủ vỏ đại dơng chìm đợc vào manti đới hút chìm Vỏ lục địa có mật độ nhỏ mật độ vỏ đại dơng chìm xuống đợc Đá đáy đại dơng cổ có khoảng 200 triệu năm tuổi vỏ đại dơng tị tái sinh liên tục vào manti đới hút chìm Các đá lục địa có tuổi cổ nhiều vỏ lục địa không bị tiêu thụ đới hút chìm 3.2 Sự hội nhập hai địa mảng mang vỏ đại dơng (Hỡnh 2) Sự hút chìm xảy nơi hai mảng đại dơng va chạm Cần nhắc lại thạch đại dơng nóng có mật độ thấp đợc thành tạo sống núi đại dơng Nó nguội lạnh trở nên nặng trở nên già di chuyển xa sống núi Khi hai mảng đại dơng đụng độ nhau, mảng già hơn, lạnh hơn, có mật độ cao bị hút chìm xuống manti Một khối lợng mac ma khổng lồ đợc thành tạo dâng lên phần vỏ trai đất tơng tự nh mac ma đợc thành tạo đới hút chìm cạnh lục địa Sự va chạm hút chìm hai địa mảng mang vỏ đại dơng xảy phía nam phần tây đảo thuộc dãy Aleutian Alaska Siberi Mt s hin tng địa chất liên quan đến đới hút chìm 4.1 §íi hút chìm động đất Khi địa mảng chìm xuống manti, trợt rung lắc bên dới địa mảng đối diện tạo nên hàng loạt động đất Các chấn động tạo nên dải xác định đờng địa mảng bị hút chìm vào manti (Hình 1) Đới đợc gọi đới Benioff, theo tên nhà địa chất ngời tìm Độ sâu lớn trận động ®Êt x¶y ®íi Benioff ®· biÕt cho ®Õn khoảng 700 km Bên dới 700 km, mảng bị hút chìm bị làm nóng tới mức chảy dới dạng nhựa dẻo Động đất phổ biến ë miỊn t©y Nam Mü, däc theo bê biĨn t©y Bắc Mỹ, Nhật Bản 4.2 Đới hút chìm núi lửa Bởi vỏ đại dơng bao phủ đại dơng, phàn cuả mảng hút chìm bao gồm bùn basalt chứa đầy nớc biển Khi mảng hút chìm bị chìm xuống, lợng nớc thoát vào mềm Nh bạn biết phần trớc, mềm nóng nên mềm dẻothực tế gần đạt trạng thái nóng chảy Một lợng nớc bổ sung vào đá trạng thái qúa nóng làm bị nóng chảy Nh vậy, nớc từ mảng hút chìm thoát làm nóng chảy mềm Với cách này, khối lợng khổng lồ mac ma đợc tạo đới hút chìm Lợng mac ma nên xuyên qua thạch nằm Một số đông cứng vỏ Trái đất tạo thành cac loại đá xâm nhập nh granit số phún xuất lên mặt đất tạo thành đá phun trào Các hoạt động xâm nhập hiƯn ®ang rÊt phỉ biÕn ë d·y nói Cascade cđa Oregon, Washington, British Columbia miền tây Nam Mỹ 4.3 Đới hút chìm trình tạo núi Rất nhiều dãy núi vĩ đại giới, bao gồm Andes môt phần tây Bắc Mỹ đợc thành tạo gần đới hút chìm Vài yếu tố đóng góp vào tăng trởng dãy núi đới hút chìm Một khối lợng khổng lồ cảu mac ma dâng lên xuyên vào vỏ Trái đất làm vỏ Trái đất dày lên, làm cho dãy núi dâng cao Phun trào núi lửa cung cấp khối lợng khổng lồ lava lên mặt đất, tạo nên hàng loạt núi lửa Thêm vào đó, vỏ trái đất bị vò nhàu lôi vào dãy núi nơi mà địa mảng đâm vào Hỡnh 6: i hỳt chỡm v quỏ trỡnh to nỳi 4.4 Các rãnh sâu đại dơng Một rãnh sâu đại dơng rãnh lõm hẹp dài dới mặt biển, đợc thành tạo nơi mảng hút chìm bị bẻ cong xuống chìm xuống manti Một rãnh nh đợc thành tạo nơi trình hút chìm xảy ranơi vỏ đại dơng chìm xuống bên dới vỏ lục địa vỏ đại dơng Các rãnh sâu nơi sâu đại dơng Mảng bị chìm xuống kéo đáy biển xuống theo Điểm sâu Trái đất nằm rãnh sâu Mariana phí bắc New Guinea, tây nam Thái Bình Dơng, nơi mà đáy biển nằm sâu 10.9 km so với mực níc biĨn Hệ tầng Nậm Cơ (NP3- ε1 nc) Việt Nam Hệ tầng Nậm Cô đối tượng địa chất nhiều nhà địa chất quan tâm, nằm khu vực có nhiều hệ thống kiến tạo quan trọng việc nghiên cứu chúng nhiều liệu địa chất quan cho việc luận giải địa chất Hệ tâng Nậm Cô phân bố thành đá dọc suối Nậm Mức, thượng nguồn Nậm Cô (x = 21°40’, y = 103°15’) thuộc khu vực Tây Bắc Bộ; địa bàn tỉnh Sơn La, Lai Châu Thanh Hố Mặt cắt điển hình mô tả sau: a, Đá phiến hai mica-granat, 300-350 m; b) đá phiến thạch anh-mica xen đá phiến sericit-clorit, đá phiến thạch anh-sericit,150-250 m; c) đá phiến thạch anh felspat-hai mica, 100 m; d) đá phiến mica, đá phiến horblen-granat, 100 m; e) đá phiến thạch anh-muscovit xen quarzit, 400 m; f) quarzit, quarzit có muscovit-felspat, 500 m; g) đá phiến thạch anh-sericit xen quarzit, 600 m Tổng chiều dày hệ tầng khoảng 2500 m Ranh giới chưa rõ, bị phủ cuội kết tuổi Cambri trung Các đá hệ tầng Nậm cô thuộc tướng biển nông, biến chất tướng đá phiến lục Các nghiên cứu định tuổi hóa đá giai đoạn trước cho thấy tuổi hệ tầng Nậm Cô vào khoảng NeoproterozoiCambri sớm Quan hệ hệ tầng với đá cổ chưa quan sát được, phía trên, hệ tầng Nậm Cô bị cuội kết sở hệ tầng Cambri Sông Mã phủ bất chỉnh hợp lên Hình Bản đồ địa chất khu vực vành đai Sông Mã khu vực tiếp giáp phía Tây Bắc Việt Nam - Đệ tứ; 2- hệ tầng Yên Châu 3-hệ tầng Đồng Trầu , 4- hệ tầng Suối Bàng, 5-hệ tầng Cò Nòi , 6- hệ tầng Sông Đà, 7–hệ tầng: Yên Duyệt, Cẩm Thủy Viên Nam; 8- hệ tầng Đá Mài Bắc Sơn Bản Diệt; 9- hệ tầng Nậm Pia, 10 -hệ tầng Sông Mã hệ tầng Hàm Rồng, 11 -Nậm Cô, 12 - phức hệ Pắc Nậm, 13 -phức hệ Bò Xinh; 14 - phức hệ Chiềng Khương, 15- phức hệ Điện Biên; 16 - Granodiorite Mozonite phức hệ Sông Mã;17 – Granite phức hệ Sông Mã, 18 - Granite phức hệ Phia Bioc Khối Nậm Cô phân bố rộng thành diện đẳng thước vùng Mường Lay, Tuần Giáo (Điện Biên), Mường Lát (Thanh Hóa) thành dải kéo dài tạo nên nếp lồi Sông Mã Sơn La Trong vùng chịu ảnh hưởng chế độ kiến tạo phức tạp phát triển nhiều hệ thống đứt gãy theo phương khác Kết đá bị nứt nẻ, vò nhàu, uốn lượn, milonit hố Đứt gãy lớn vùng đứt gãy Sông Mã Đứt gãy có phương Tây Bắc – Đơng Nam, kéo dài từ biên giới Việt Lào đến bờ biển thuộc huyện Tĩnh Gia – Thanh Hoá Đứt gãy Na Hiêng –Phiêng Na, đứt gãy Điện Biên Phủ Đơn vị kiến tạo khu vực phía Tây Bắc Việt Nam Đặc điểm đặc trưng khu vực Tây Bắc Việt Nam tồn số đơn vị kiến tạo với đặc điểm khác khối Nam Trung Quốc khối Đông Dương Từ đông sang tây ,các đơn vị sau: Hình Các phân khu kiến tạo khu Tây Nam Trung Quốc phía Bắc Đông Nam Á [8]; 1.Ailaoshan-đới khâu Sông Mã; 2.rift Sông Đà; 3.trũng Tú Lệ; 4.vành đai Ailaoshan-Fan Si Pan 5.vành đai Núi Con Voi a) Rìa Đơng Nam khối Nam Trung Hoa đặc trưng tồn bồn trũng có tuổi từ Paleo đến Meso Proterozoi đá biến chất trình độ cao trầm tích tướng biển nơng có tuổi Neoproterozoi đến Trias Từ cuối kỷ Triat đến Neogen , q trình trầm tích khu vực chủ yếu trầm tích tướng bờ b) Đới cắt trượt Kainozoi Ailaoshan – Sông Hồng đặc trưng kiến tạo quan trọng khu vực Đơng Nam Á Q trình cắt trượt giai đoạn Oligocen – Miocen dọc theo đới 10 trượt biến đá có tuổi Proterozoi thành đá biến chất trình độ cao vài loại mylonit dọc theo khu vực Ailaoshan Dãy Núi Con Voi Các đặc trưng ban đầu mylonit giả định chúng phải bắt nguồn chủ yếu từ bồn trũng khối Nam Trung Hoa Các khối xâm nhập có tuổi từ Proterozoi đến Miocen, phức hệ Oligocen Phan Si Pan phần dịch trượt đới trượt c) Trũng Tú Lệ bồn trũng nội lục với trội đá nguồn gốc núi lửa có tuổi Jura đến Creta Phần dưới, loạt đặc trưng cấu thành từ đá bazan, andezit, tracit, riolit d) Vành đai sông Đà vùng tách giãn phía Tây Nam khoảng thời gian từ PecmiTriat rộng khoảng 20 km dài 350 km Tập thấp trong vùng tách dãn sông Đà thành tạo loạt đá từ mafic đến mafic núi lửa tập hệ tầng Cẩm Thủy có tuổi Pecmi hạ Các hệ tầng bao gồm đá andesit – bazan đến tổ hợp cộng sinh pyroxen, lớp phía từ Pecmi – Triat sớm thành tạo hệ tầng komatiit – andesit với kiến trúc spinelfix tracit bazan – tracit andezit – tracit dacit Quá trình tầm trình kéo dài từ đầu Pecmi đến đầu Triat e) Vành đai Sông Mã phần hệ thống cung bồn trũng từ Cacbon đến Triat sớm Vành đai hình thành tổ hợp thạch kiến tạo Sông Mã, cung granitoit Trường Sơn cung núi lửa Sơng Cả f) Khối Đơng Dương có đá biến chất trình độ cao từ Archean đến Proterozoi giống bồn trũng, thể qua khối nâng Kontum Việt Nam Các hệ tầng biến chất định tuổi đến Proterozoi phổ biến lộ ta đá charnockit phức hệ Canak có tuổi Archean Các trầm tích biển nơng tích tụ thời gian cưới Paleozoi đầu Mesozoi, tích tụ mặt vào cuối Mesozoi Cenozoi Các đơn vị kiến tạo phân cách đứt gãy khu vực , chủ yếu hình thành biến dạng Kainozoi Đứt gãy quan trọng bao gồm từ đông sang tây , đới đứt gãy Sông Chảy khối Nam Trung Hoa khối núi Núi Con Voi ,các đới đứt gãy sông Hồng khối Nam Trung Hoa (ở miền Bắc) - khối Dãy Núi Con Voi (trong khu vực phía Nam) khối núi Ailaoshan - Fan Si Pan, đứt gãy Na Hiêng - Phiêng Na đứt gãy Sơng Mã phía đơng phía tây khâu Sông Mã Các đới đứt gãy Điện Biên Phủ nằm phía tây bắc khu vực Đới đứt gãy định hướng theo hướng Bắc cắt qua tất đơn vị kiến tạo đới đứt gãy khu vực tây bắc Việt Nam Trong giai đoạn hút chìm, mảng Đơng Dương rìa lục địa tích cực, mảng đại dương hút chìm mảng lục địa Đơng Dương tạo nên loạt magma liên quan đến hút chìm khống sản kèm khối lục địa Đơng Dương nói chung Việt Nam nói riêng 11 KẾT LUẬN i hỳt chỡm đai dài hẹp nơi thạch bị chìm vào manti tỷ lệ giới, tốc độ mà thạch cổ chìm xuống manti đới hút chìm tơng ứng với tốc độ mà thạch thành tạo trung tâm tách dãn Với cách này, cân địa cầu hoàn hảo đợc trì tạo thành thạch phá hủ cđa th¹ch qun cò Đi với đới hút chìm có loạt hoạt động kiến tạo: động đất, núi lửa, trình tạo núi, t ạo rãnh đại đ ương t ạo cung đ ảo Đồng thời, hàng năm mảng dịch chuyển trượt quy ển manti t – 18cm Vì vậy, cần nghiên cứu hiểu rõ đới hút chìm để từ nhận định đắn tượng địa chất thực tế Từ đó, có biện pháp hạn chế tác hại tượng địa chất Qua tác giả mong muốn có nhiều cơng trình khoa học nghiên cứu để làm rõ cấu trúc địa chất TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Hải giảng “Kiến tạo mảng” Trường Đại học Mỏ- Địa chất https://vi.wikipedia.org/wiki/Hút_chìm Hình ảnh tìm kiếm internet Bùi Vĩnh Hậu, 2014 Điều kiện nhiệt độ - áp suất tuổi biến chất đá hệ tầng Nậm Cô ý nghĩa kiến tạo chúng Báo cáo hội nghị khoa học Đovjikov A.E (Chủ biên), 1965 Địa chất miền Bắc Việt Nam Thuyết minh kèm theo tờ BĐĐC tỷ lệ 1:500.000 Nxb KH&KT, Hà Nội (bản tiếng Việt, 1971) Lê Như Lai Giáo trình địa kiến tạo sinh khoáng (Hà Nội, 1996) 12 ... Cẩm Thủy Viên Nam; 8- hệ tầng Đá Mài Bắc Sơn Bản Diệt; 9- hệ tầng Nậm Pia, 10 -hệ tầng Sông Mã hệ tầng Hàm Rồng, 11 -Nậm Cô, 12 - phức hệ Pắc Nậm, 13 -phức hệ Bò Xinh; 14 - phức hệ Chiềng Khương,... khu vực vành đai Sông Mã khu vực tiếp giáp phía Tây Bắc Việt Nam - Đệ tứ; 2- hệ tầng Yên Châu 3 -hệ tầng Đồng Trầu , 4- hệ tầng Suối Bàng, 5 -hệ tầng Cò Nòi , 6- hệ tầng Sơng Đà, 7 hệ tầng: Yên... đoạn trước cho thấy tuổi hệ tầng Nậm Cô vào khoảng NeoproterozoiCambri sớm Quan hệ hệ tầng với đá cổ chưa quan sát được, phía trên, hệ tầng Nậm Cơ bị cuội kết sở hệ tầng Cambri Sông Mã phủ bất