KZ SƠNG HỒNG
Thuật ngữ địa động lực hiện nay được dùng khá phổ biến trong các nghiên cứu về địa chất. Đặc tính của địa động lực là tính liên kết hệ thống và mối quan hệ qua lại giữa động học (kinematics) và động lực học (dynamics). Động lực ở quy mơ lớn tạo ra động học của cấp đối tượng lớn, động học này lại cĩ vai trị chi phối động lực ở các phạm vi nhỏ hơn, tiếp theo, động lực ở cấp nhỏ hơn này lại tạo ra động học ở cấp đối tượng nhỏ hơn nữa và cứ tiếp tục như vậy. Ví dụ, chuyển động của các dịng đối lưu tạo ra một lực tác động vào các mảng thạch quyển (các cấu trúc kiến tạo lớn), làm cho các mảng này chuyển động ở quy mơ kiến tạo tồn cầu (rift đại dương, đới hút chìm, xơ húc, ...). Chuyển động của các cấu trúc kiến tạo này tác động qua lại với nhau tạo ra các lực thứ cấp làm chuyển động các cấu trúc kiến tạo ở quy mơ nhỏ hơn, ở đây là vận động của các yếu tố cấu trúc kiến tạo nội mảng.
Nghiên cứu địa động lực các bể trầm tích là một vấn đề phức tạp. Do đĩ cần phải cĩ một phương pháp luận đúng đắn như một tư tưởng định hướng cho việc đặt vấn đề và giải quyết vấn đề. Với một hệ thống dữ liệu và tài liệu tham khảo vơ cùng phong phú về các vấn đề địa chất bể trầm tích Kz Sơng Hồng cũng như địa chất khu vực sẽ vừa là điều kiện thuận lợi, song cũng sẽ làm phức tạp và khĩ khăn cho việc nghiên cứu nếu như khơng cĩ một phương pháp tiếp cận khoa học.
Bể trầm tích Kz Sơng Hồng là một yếu tố cấu trúc kiến tạo của khối trơi trượt Đơng Dương nĩi riêng, khu vực Đơng Nam Á nĩi chung, nên nghiên cứu cơ chế địa động lực bể Sơng Hồng cần gắn liền với nghiên cứu địa động lực Đơng Nam Á. Do đĩ cần thiết nghiên cứu trên một khu vực rộng lớn theo quy mơ mảng kiến tạo (vì đây là yếu tố chi phối chính cho cả khu vực cũng như vùng nghiên cứu).
Để giải quyết vấn đề địa động lực cho một đối tượng nghiên cứu dù ở cấp độ, quy mơ nào cũng cần thực hiện các nhiệm vụ:
1/ Xác định động lực (nguồn lực) làm chuyển động và biến dạng 2/ Xác định động học của đối tượng
3/ Xác định biến dạng của đối tượng
4/ Giới hạn và cấu trúc kiến tạo của đối tượng.
Việc giải quyết bài tốn địa động lực được thực hiện theo thứ tự ngược lại: - Nghiên cứu cấu trúc kiến tạo của đối tượng: ở quy mơ tồn cầu đĩ là các mảng, ranh giới mảng cịn ở quy mơ bể trầm tích đĩ là cấu trúc kiến tạo bể và ranh giới bể.
- Nghiên cứu biến dạng: nếu ở quy mơ khu vực là các đứt gãy hành tinh, đứt gãy lớn, các đới biến dạng, uốn nếp, vịm nâng cịn ở quy mơ địa phương, quy mơ bể trầm tích đĩ là các hệ thống đứt gãy tạo bể, đứt gãy khống chế đới cấu trúc, cấu trúc, các dải nâng, các nếp lồi/lõm, ...
- Nghiên cứu động học: nếu ở quy mơ mảng đĩ là sự dịch chuyển dọc theo các rift đại dương, đới hút chìm, xơ húc, ... cịn ở quy mơ bể là sự chuyển động dọc theo các đứt gãy tạo bể trong suốt lịch sử phát triển bể.
- Nghiên cứu động lực: ở quy mơ mảng đĩ là các nguồn lực từ manti, nguồn lực do sự quay của trái đất, ... cịn ở quy mơ bể đĩ là các lực tác động vào rìa mảng, tác động vào rìa các khối cĩ ranh giới là các đứt gãy sâu, ... và nhỏ hơn nữa là lực tác động trực tiếp vào các đơn vị cấu trúc bậc cao.
Để thực hiện các vấn đề trên, cần thiết phải thiết lập và phân loại một cách cĩ hệ thống các dấu hiệu, bằng chứng của quá trình hoạt động kiến tạo trong khu vực. Ở đây nghiên cứu sinh đã phân loại và chia ra các nhĩm dấu hiệu như sau:
Cĩ thể nĩi, địa hình, địa mạo hiện tại là sản phẩm bề mặt của các hoạt động kiến tạo trẻ và hiện đại (diễn ra trong Kainozoi): Nghiên cứu các dấu hiệu dạng tuyến (liniament) trên địa hình sẽ giúp xác định được phương cấu trúc của khu vực từ đĩ cĩ thể nhận định một cách định tính về trường ứng suất, lực tác động (dynamics); Nghiên cứu sự di chuyển của mạng lưới sơng suối cổ, bể trầm tích cổ, các thể địa chất cổ sẽ giúp xác định được phương dịch chuyển cũng như biên độ dịch chuyển của đứt gãy (kinematic).
2. Các dấu hiệu về địa tầng, trầm tích
Ở các bể trầm tích thì q trình lắng đọng, trầm tích luơn luơn gắn liền với các hoạt động kiến tạo. Vì vậy nghiên cứu địa tầng, trầm tích sẽ giúp làm sáng tỏ thêm lịch sử tiến hố kiến tạo: Nghiên cứu thành phần thạch học sẽ giúp xác định được các chu kỳ trầm tích gắn với các pha kiến tạo; Nghiên cứu sự thiếu hụt trầm tích, sự bào mịn bề mặt sẽ giúp xác định định được các pha nâng-hạ của mực nước biển tương đối; Nghiên cứu sự biến đổi bề dày trầm tích, kiến trúc phân lớp cho phép xác định các khu vực nâng, hạ, trung tâm sụt lún vào thời điểm trầm tích được lắng đọng.
3. Các dấu hiệu về magma
Các hoạt động kiến tạo mạnh đều đi kèm với các hoạt động magma (xâm nhập hoặc phun trào). Đối với các hoạt động căng giãn, nếu như sự căng giãn mạnh mẽ sẽ làm mỏng vỏ Trái đất vì thế các magma dưới sâu sẽ được di chuyển lên và tạo thành các đá magma, nếu như quá trình căng giãn này sinh ra các đứt gãy sâu thì các đứt gãy này chính là những kênh dẫn magma từ dưới đi lên. Các magma này thường là các magma mafic cĩ nguồn gốc từ manti. Đối với các hoạt động nén ép thì tạo ra một khu vực cĩ bề dày vỏ lớn (kiểu vỏ lục địa). Khi bề dày vỏ lớn thì cùng với chiều sâu, nhiệt độ phần dưới của vỏ sẽ tăng lên và làm nĩng chảy từng phần tạo ra các lị magma địa phương mà cĩ thành phần axit cao, vì thế sẽ sinh ra các đá granit với đặc trưng riêng. Tương tự trong trường hợp hoạt động trượt bằng, phần
dưới của đứt gãy trượt bằng nén (transpressive) sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn do ma sát và cĩ thể làm nĩng chảy cục bộ tạo nên những lị magma địa phương. Vì vậy nghiên cứu các đá magma cùng với việc xác định tuổi của thành tạo của chúng sẽ giúp xác định tuổi và tính chất của các pha kiến tạo cũng như đặc tính chuyển động của các đứt gãy (kinematics).
4. Các dấu hiệu về biến dạng
Đây là một dấu hiệu quan trọng trong việc xác định các pha kiến tạo, hướng tác dụng lực (dynamics) cũng như cách thức chuyển động của các khối, thể địa chất (kinematics).
Các dấu hiệu về biến dạng bao gồm biến dạng dịn và biến dạng dẻo:
- Biến dạng dịn thể hiện dưới dạng các đứt gãy, khe nứt, mặt trượt, vết xước. Nghiên cứu hệ thống các thế hệ đứt gãy, khe nứt sẽ giúp xác định được trường ứng suất trong từng giai đoạn. Nghiên cứu mặt trượt, vết xước sẽ giúp xác định được hướng vận động của các khối dọc theo đứt gãy (kinematics).
- Biến dạng dẻo thể hiện dưới dạng các nếp uốn, các cấu tạo dạng mắt, dạng chữ S, chữ Z thể hiện ở nhiều tỉ lệ khác nhau: từ các tỉ lệ lớn quan sát được trên các thể địa chất cho đến tỉ lệ nhỏ quan được ở trong các đá magma, đá biến chất, biến dạng nhờ vào các dụng cụ phĩng đại (kính lúp, kính hiển vi). Nghiên cứu các dạng cấu tạo này cho phép xác định được cả hướng lực tác dụng cũng như chiều dịch chuyển của các thể địa chất.
5. Các dấu hiệu về cấu trúc hình thái.
Các dấu hiệu về cấu trúc hình thái bao gồm cả hình thái về cấu trúc đứng và hình thái các cấu trúc trong khơng gian. Đây là dấu hiệu rất quan trọng trong việc khơi phục lại lịch sử địa động lực của khu vực nghiên cứu.
Hình thái về cấu trúc đứng ở đây được hiểu là các kiểu cấu trúc được thể hiện trên mặt cắt thẳng đứng (ví dụ như các đứt gãy, các nếp uốn, bề mặt của các
tầng cấu trúc, ...). Nghiên cứu hình thái cấu trúc đứng cho phép xác định và phân tách các pha kiến tạo. Ngồi ra việc nghiên cứu này cịn cho phép xác định được các cấu trúc này được hình thành trong điều kiện như thế nào (nén ép, căng giãn,...)
Hình thái về cấu trúc ngang (khơng gian) được hiểu là sự xắp xếp, phân bố và hình dạng của các cấu trúc bậc cao trong khơng gian như thế nào. Sự xắp xếp này là sản phẩm của các kiểu động học khác nhau cĩ thể xuất hiện trong cùng một cơ chế động lực. Ngồi ra trong cùng một kiểu động học cũng tạo ra nhiều kiểu cấu trúc khác nhau. Vì vậy việc nghiên cứu chi tiết tổ hợp các loại cấu tạo và sự phân bố của chúng trong khơng gian sẽ giúp cho việc khơi phục lại được cả chế độ động học và chế độ động lực.
Ở đây cần chú ý về phạm vi nghiên cứu, trong phạm vi rộng lớn động lực sẽ quyết định đến động học của các đứt gãy lớn, tuy nhiên khi các khối chuyển động dọc theo các đứt gãy này lại cĩ thể tạo ra những trường ứng suất địa phương, động lực riêng cho một phạm vi nhỏ nào đĩ tuỳ thuộc vào hình dạng của đứt gãy cũng như vị trí của khu vực đĩ trên đứt gãy.