ĐỊA TẦNG học và THỜI GIAN địa CHẤT (địa CHẤT cơ sở SLIDE)

CHƯƠNG ĐỊA TẦNG HỌC & THỜI GIAN ĐỊA CHẤT Khái niệm thời gian địa chất Nguyên lý địa tầng học Phân loại địa tầng Đối sánh địa tầng Cột địa tầng Tuổi địa chất tuyệt đối Tuổi Trái đất 1 Khái niệm thời gian địa chất Địa tầng học Môn học nghiên cứu mối quan hệ lớp đất đá Vỏ trái đất để làm sáng tỏ lịch sử khu vực Thời gian tương đối - Tuổi tương đối vị trí tương đối kiện địa chất thời gian so với kiện khác mà không ý đến tuổi kiện năm Lớp A già lớp B Thời gian tuyệt đối – thời gian kiện tính giây, phút, năm, triệu năm Td: lớp cát kết có tuổi 300 triệu năm 2 Nguyên lý địa tầng học 2.1 Nguyên lý tính kế tục địa tầng (Nicolas Steno, 1638-1686) Trong loạt lớp trầm tích kế tục nhau, khơng bị xáo trộn, lớp nằm già lớp nằm 2.2 Nguyên lý nằm ngang nguyên thủy (Nicolas Steno) Các lớp trầm tích nguyên thủy được lắng đọng nằm ngang song song hay gần song song  lớp trầm tích khơng song song bị nghiêng sau lắng đọng thành đá 2.3 Principle of lateral continuity (Steno) Các lớp trầm tích khơng đột ngột ngưng lắng đọng, chúng phát triển nằm ngang mỏng dần vát mỏng rìa bồn trầm tích 2.4 Nguyên lý mối quan hệ xuyên cắt (James Hutton ,17261797) • Một thành tạo địa chất phải trẻ thành tạo địa chất khác (đá đứt gãy) bị xuyên cắt Mạch đá xâm nhập cắt đá granit sáng màu: mạch trẻ đá granit North shore of Lake Superior, Ontario Một đứt gãy nhỏ làm dịch chuyển lớp đá nghiêng: đứt gãy trẻ lớp Templin Highway, Castaic, California 2.5 Nguyên lý gián đoạn địa tầng Trong bất chỉnh hợp địa tầng, vắng mặt lớp đá mặt cắt ngừng lắng đọng trầm tích Sự gián đoạn trầm tích khơng kèm theo biến động đảo lộn mà nâng lên để gây bào mòn, phần trầm tích đã được hình thành Siccar Point, Scotland, nơi Hutton khám phá ý nghĩa gián đoạn địa tầng Bất chỉnh hợp góc Bất chỉnh hợp góc thể gián đoạn giữa hai phức hệ, lớp nằm mặt bất chỉnh hợp có góc dớc khác nhau, địa tầng già nghiêng góc so với địa tầng trẻ Bất chỉnh hợp góc 10 Sự diện sống khứ (hóa thạch) nhiều đơn vị đá sử dụng để biểu thị tuổi tương đối - Cổ sinh(Paleozoic-đời sống cổ) thay cho Primary; - Trung sinh (Mesozoic-đời sống giai đoạn giữa) thay cho Secondary Tertiary, - Quatenary trở thành Tân (Cenozoic -đời sống đại) sinh Tiền CambriPrecambri Tiền Cambri (Precambri) sử dụng cho khoảng thời gian từ hình thành Trái đất đến Kỷ Cambri-kỷ Cổ sinh Việc chia nhỏ thời gian Tiền Cambri khó khăn, dù kỷ kéo dài gần tỉ năm Gồm: giai đoạn trẻ gọi Nguyên sinh (Proterozoi (PR)- cho sống sớm hơn) cách khoảng 2,5 tỉ năm giai đoạn già gọi Thái cổ (Archean)(AR) Paleozoi- Cổ sinh(C), xuất phát từ tên La mã • - Cambri • • • • xứ Wales, nơi mà đá mô tả lần - Ordovic (O) Silur (S), từ tên lạc phía Bắc xứ Wales phía Tây Welch - Devon (D) theo tên địa lý vùng Devon Nam nước Anh, - Mississippian theo tên thung lũng thượng lưu sông Mississippi Pensylvanian theo tên phía Tây Pensylvania Các đá nước Anh hai thời kỳ gọi Carbon (C) có diện vỉa than giai đoạn - Permi (P) kết thúc Paleozoi tên gọi theo tên vùng dãy núi Ural Nga Mesozoi - Trung sinh (MZ) • Nguyên đại Khủng long bắt đầu với kỷ Trias (T), tên Kỷ gọi theo đặc điểm khu vực đá gồm ba lớp uốn nếp Đức • Kỷ Jura (J) gọi theo tên đá dãy núi Jura phía Tây nước Pháp Tây Bắc Thụy só • Kỷ Kreta (K) chấm dứt nguyên đại Trung sinh tồn Khủng long; tên gọi theo tiếng La tinh, kreta có nghóa đá phấn, tìm thấy White Cliffs Dover đá tương tự dọc theo English Channel nước Anh Kainozoi- Cenozoi- Tân sinh • (KZ) Gồm Tertiary Quaternary hoặc Neogen Paleogen Đệ Tứ Trong Kainozoi, thay đổi lớn Đệ tứ đã bị bỏ, Neogen gồm cả Pleistocen Holocen Pleistocen được chia làm bậc: hạ có ranh giới 1,806 Tr.n., trung thượng; cịn Holocen khơng được chia nhỏ có ranh giới 0,0115 Tr.n Đệ tứ đã trở thành phân vị khơng thức phân vị được đặc trưng chủ yếu dao động khí hậu (băng hà gian băng) nên được coi bắt đầu từ cách khoảng 2,6 Tr.n., nghĩa bao gồm cả bậc Gelas Pliocen Ranh giới hệ Paleogen 65,5 ± 0,3; Neogen – 23,03; Pleistocen – 1,806; ( theo Ủy ban Địa tầng quốc tế (ISC) Holocen – 11.500 24 Thang thời gian Liên đại Đại Kỷ Thế Kỳ Thời Thang địa tầng Liên giới Giới Hệ Thớng Bậc Đới Đá được hình thành kỷ gọi hệ có tên với kỷ Đá hệ Devon được hình thành thời gian Devon kỷ Devon 25 Tuổi tuyệt đối Định tuổi phóng xạ • Ngun tố đồng vị phóng xạ (đồng vị mẹ) phân hủy theo thời gian với tốc độ không đổi để trở thành đồng vị khác • Ngun tố con- hình thành từ phân hủy phóng xạ • Thời gian phân huỷ nguyên tố phóng xạ chứa đá sử dụng để xác định năm tuyệt đối tượng địa chất xuất Trái đất • Năm 1896 phát chất đồng vị có phóng xạ tính phân huỷ chúng (U, Ra, Th, K…) • Ngun tố phóng xạ phóng tia   biến thành nguyên tố khác26 Sự phân huỷ không chịu ảnh hưởng yếu tố ngoại lai Tốc độ phân huỷ không đổi Thời gian phân huỷ lâu dài, thường tính thời gian bán phân huỷ tức thời gian làm cho số nguyên tử nguyên tố sau phân huỷ chỉ cịn lại 1/2 sớ lượng ban đầu Ví dụ thời gian bán phân huỷ Ra 1622 năm, nghĩa 10g Ra sau 1622 năm chỉ lại 5g, sau 1622 năm nữa cịn lại 2,5g… • Theo lý thuyết, tuổi khoáng vật chứa U238 = có Pb206 U238 diện Tỉ lệ Pb/U xem số cho tuổi khoáng vật 27 28 Các nguyên tố thường dùng việc định tuổi hoạt động phóng xạ Ng/tố mẹ Ng/t Chu kỳ Loại đá bán hủy U 206 U 207 Th 208 238 235 232 40 K 40 Pb 4.5 tỉ năm Pb 710 triệu năm Pb 14 tỉ năm Ar & 40Ca 1.3 tỉ năm Sr 47 tỉ năm N 5,730 năm 29 Rb 87 C 14 87 14 Đá magma khống vật Vật liệu hữu • Định tuổi C14 Chỉ dùng để xác định tuổi vật chất hữu sinh vật sống trước • Khi sv sống lấy carbon 14 sv chết đi, C 14 bắt đầu bị phân hủy hết thành Carbon 14 has a half-life of 5730 years 30 http://www.geosociety.org/science/timescale/tim escl.pdf 31 Tuổi Trái đất • Dựa vào tuổi đá gìa phát để xác định tuổi Trái đất • Đá già có tuổi 4.0 BY phát được Tây Bắc Canada • Zircon có tuổi 4.3 BY tìm thấy cát kết trẻ Úc • Thiên thạch có tuổi 4,6 tỉ năm • Đá Mặt trăng có tuổi từ đến 4,6 tỉ năm  Thái Dương hệ Trái đất có tuổi 4,6 tỉ năm 32 References: - Earth Portrait of a Planet; 3rd Edition By Stephen Marshak; published by W.W Norton - Physical Geology, Kauffman and Justin www.geol.umd.edu/~tholtz/G102/102time1.htm http://www.nwcreation.net/geologycolumn.html 33 ... triệu năm, 13 Phân loại địa tầng Các phân vị địa tầng – thang địa tầng Dựa vào tính chất vật lý đá phân biệt đá nằm nó.  Các phân vị thời gian – thang thời gian Dựa vào thời gian hình thành  lớp... thời gian địa chất Địa tầng học Môn học nghiên cứu mối quan hệ lớp đất đá Vỏ trái đất để làm sáng tỏ lịch sử khu vực Thời gian tương đối - Tuổi tương đối vị trí tương đối kiện địa chất thời gian. .. Lớp A già lớp B Thời gian tuyệt đối – thời gian kiện tính giây, phút, năm, triệu năm Td: lớp cát kết có tuổi 300 triệu năm 2 Nguyên lý địa tầng học 2.1 Nguyên lý tính kế tục địa tầng (Nicolas Steno,