Kiến tạo mảng
Link bài viết: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/18673
Học thuyết Kiến tạo mảng được phát triển trên cơ sở kế thừa từ nhiều học thuyết và tài liệu thực tiễn, đặc biệt từ các tài liệu nghiên cứu đáy đại dương trước và sau chiến tranh thế giới thứ II. Nó cung cấp cho các nhà khoa học một cách nhìn, một hệ quy chiếu về quá trình hình thành và phát triển của các cấu trúc địa chất, sự phân bố của các lục địa và đại dương, nguồn gốc các đai núi, sự phân bố các tâm chấn động đất cũng như núi lửa. Nếu như thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20, địa chất học tập trung nghiên cứu trên lục địa thì đến giữa thế kỷ 20 các nhà khoa học mới nghiên cứu địa chất đáy đại dương. Đến những năm 1960 hiện tượng giãn đáy đại dương trên toàn thế giới mới được ghi nhận. Người ta nhận ra rằng, trong suốt lịch sử hình thành, các bồn đại dương chủ yếu chịu ảnh hưởng của các chuyển động ngang của thạch quyển. Không giống như các lục địa có tuổi rất cổ, đáy đại dương cổ nhất có tuổi không quá 200 triệu năm. Hiện tượng tách giãn đáy đại dương đã được hai nhà khoa học người Mỹ là H. Hess và R.S. Dietz làm sáng tỏ. Theo họ, lực đẩy sinh ra khi vỏ đại dương mới hình thành ở sống núi giữa đại dương có tác dụng đẩy các lục địa di chuyển về hai phía. Để bảo toàn diện tích bề mặt Trái đất, vỏ đại dương cổ hơn sẽ bị hút chìm xuống manti và tiêu biến ở các máng sâu đại dương (trenches). Chuyển động này do hiện tượng đối lưu nhiệt trong manti sinh ra. Đến những năm 1963-1966, các công bố về sự đối xứng cổ từ qua sống núi giữa đại dương của F.J. Vine và D.H. Matthews đã cung cấp những bằng chứng mới khẳng định sự tồn tại của hiện tượng tách giãn đáy đại dương. Đến 1965, nhà vật lý người Mỹ, J.T. Wilson đã phát hiện ra một kiểu đứt gãy mới, đóng vai trò kết nối các chuyển động tách giãn đáy đại dương. Kiểu đứt gãy này gọi là đứt gãy chuyển dạng. Như vậy, cùng với cấu trúc tách giãn đáy đại dương, các đới hút chìm, đứt gãy chuyển dạng tạo thành 3 kiểu ranh giới mảng thạch quyển. Trên cơ sở tổng hợp tất cả các tài liệu liên quan đến cổ từ, địa chất đáy đại dương, Le Pichon, một nhà khoa học người Pháp, đã cho ra đời cuốn Kiến tạo mảng đầu tiên vào năm 1973. Từ đó đến nay, các khoa học trái đất, đặc biệt là Địa chất học đã có những hiểu biết sâu về bản chất của các hiện tượng địa chất như: quá trình tạo núi, quá trình tách giãn, động đất, sự phân bố các núi lửa trên thế giới, các nghiên cứu về cổ địa lý, cổ khí hậu, cổ sinh học… Với sự ra đời của học thuyết kiến tạo mảng, nó đã cung cấp một bộ khung quy chiếu cho các lĩnh vực của khoa học trái đất, để hiểu biết ngày càng sâu sắc về quá trình tiến hóa của trái đất. Kiến tạo mảng nghiên cứu sự vận động của hai lớp vật chất ngoài cùng của trái đất là thạch quyển và quyển mềm. Thạch quyển là lớp vỏ ngoài cùng, cứng rắn, tạo thành từ nhiều mảnh có kích thước khác nhau gọi là mảng kiến tạo. Các mảng kiến tạo bao gồm vỏ trái đất và phần trên cùng của manti di chuyển với tốc độ rất nhỏ, trôi trượt trên lớp vật chất có độ nhớt nhỏ hơn so với thạch quyển và phần còn lại của manti. Lớp vật chất có độ nhớt nhỏ ấy có khả năng tự biến dạng theo thời gian được gọi là quyển mềm. Các mảng thạch quyển được phân cách với nhau bởi 3 kiểu ranh giới mảng: ranh giới hội tụ là các máng hút chìm, ranh giới phân kỳ là sống núi giữa đại dương và ranh giới chuyển dạng. Đáy của thạch quyển tương ứng với bề mặt đẳng nhiệt 12800C. Ranh giới giữa các mảng thạch quyển thường không rõ nét mà là một đới có bề rộng nhất định. Chuyển động của mảng không ảnh hưởng nhiều tới các cấu trúc nội mảng mà chủ yếu gây biến dạng ở các ranh giới mảng, làm phát sinh động đất, núi lửa. Do vậy, bản đồ phân bố chấn tâm động đất, núi lửa chính là hình ảnh của các ranh giới mảng. Chuyển động của các mảng thể hiện rõ nét ở các ranh giới mảng giữa chúng. Ranh giới mảng phân kỳ là nơi hai mảng di chuyển ra xa nhau và hình thành thạch quyển đại dương mới. Ranh giới mảng phân kỳ thường gặp là sống núi giữa đại dương, nơi có địa hình cao với nhiều động đất chấn tiêu nông. Tại đây, magma từ manti đưa lên, nguội lạnh hình thành một loại bazan đặc biệt gọi là bazan sống núi đại dương. Các dòng dung nham bazan sống núi đại dương khi nguội lạnh sẽ ghi lại định hướng và tính chất của từ trường trái đất tại thời điểm đó. Ranh giới mảng hội tụ là nơi hai mảng di chuyển gặp nhau. Mảng đại dương có tỷ trọng lớn hơn bị cuốn hút, đồng hóa và tiêu biến trong manti. Biểu hiện bề mặt của các đới hút chìm là các máng sâu đại dương như rìa tây của Nam Mỹ. Vì hiện tượng tiêu biến của vỏ đại dương trong manti cho nên hiện nay chúng ta không tìm thấy vỏ đại dương có tuổi lớn hơn 200 triệu năm. Trong khi đó, mảng lục địa với bề dày lớn và tỷ trọng nhỏ hơn nên hầu như không bị hút chìm sâu mà xô húc vào mảng còn lại, hình thành các đai núi cao với các đá có tuổi rất cổ. Vỏ lục địa liên tục được bồi tụ mà không bị đồng hóa bởi vật liệu manti nên bảo tồn được các vỏ cổ. Ranh giới chuyển dạng là nơi hai mảng trượt qua nhau mà không gây phá hủy hay sinh mới vỏ trái đất
Học thuyết Kiến tạo mảng được phát triển trên cơ sở kế thừa từ nhiều học thuyết và tài liệu thực tiễn, đặc biệt từ các tài liệu nghiên cứu đáy đại dương trước và sau chiến tranh thế giới thứ II. Nó cung cấp cho các nhà khoa học một cách nhìn, một hệ quy chiếu về quá trình hình thành và phát triển của các cấu trúc địa chất, sự phân bố của các lục địa và đại dương, nguồn gốc các đai núi, sự phân bố các tâm chấn động đất cũng như núi lửa. Nếu như thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20, địa chất học tập trung nghiên cứu trên lục địa thì đến giữa thế kỷ 20 các nhà khoa học mới nghiên cứu địa chất đáy đại dương. Đến những năm 1960 hiện tượng giãn đáy đại dương trên toàn thế giới mới được ghi nhận. Người ta nhận ra rằng, trong suốt lịch sử hình thành, các bồn đại dương chủ yếu chịu ảnh hưởng của các chuyển động ngang của thạch quyển. Không giống như các lục địa có tuổi rất cổ, đáy đại dương cổ nhất có tuổi không quá 200 triệu năm. Hiện tượng tách giãn đáy đại dương đã được hai nhà khoa học người Mỹ là H. Hess và R.S. Dietz làm sáng tỏ. Theo họ, lực đẩy sinh ra khi vỏ đại dương mới hình thành ở sống núi giữa đại dương có tác dụng đẩy các lục địa di chuyển về hai phía. Để bảo toàn diện tích bề mặt Trái đất, vỏ đại dương cổ hơn sẽ bị hút chìm xuống manti và tiêu biến ở các máng sâu đại dương (trenches). Chuyển động này do hiện tượng đối lưu nhiệt trong manti sinh ra. Đến những năm 1963-1966, các công bố về sự đối xứng cổ từ qua sống núi giữa đại dương của F.J. Vine và D.H. Matthews đã cung cấp những bằng chứng mới khẳng định sự tồn tại của hiện tượng tách giãn đáy đại dương. Đến 1965, nhà vật lý người Mỹ, J.T. Wilson đã phát hiện ra một kiểu đứt gãy mới, đóng vai trò kết nối các chuyển động tách giãn đáy đại dương. Kiểu đứt gãy này gọi là đứt gãy chuyển dạng. Như vậy, cùng với cấu trúc tách giãn đáy đại dương, các đới hút chìm, đứt gãy chuyển dạng tạo thành 3 kiểu ranh giới mảng thạch quyển. Trên cơ sở tổng hợp tất cả các tài liệu liên quan đến cổ từ, địa chất đáy đại dương, Le Pichon, một nhà khoa học người Pháp, đã cho ra đời cuốn Kiến tạo mảng đầu tiên vào năm 1973. Từ đó đến nay, các khoa học trái đất, đặc biệt là Địa chất học đã có những hiểu biết sâu về bản chất của các hiện tượng địa chất như: quá trình tạo núi, quá trình tách giãn, động đất, sự phân bố các núi lửa trên thế giới, các nghiên cứu về cổ địa lý, cổ khí hậu, cổ sinh học… Với sự ra đời của học thuyết kiến tạo mảng, nó đã cung cấp một bộ khung quy chiếu cho các lĩnh vực của khoa học trái đất, để hiểu biết ngày càng sâu sắc về quá trình tiến hóa của trái đất. Kiến tạo mảng nghiên cứu sự vận động của hai lớp vật chất ngoài cùng của trái đất là thạch quyển và quyển mềm. Thạch quyển là lớp vỏ ngoài cùng, cứng rắn, tạo thành từ nhiều mảnh có kích thước khác nhau gọi là mảng kiến tạo. Các mảng kiến tạo bao gồm vỏ trái đất và phần trên cùng của manti di chuyển với tốc độ rất nhỏ, trôi trượt trên lớp vật chất có độ nhớt nhỏ hơn so với thạch quyển và phần còn lại của manti. Lớp vật chất có độ nhớt nhỏ ấy có khả năng tự biến dạng theo thời gian được gọi là quyển mềm. Các mảng thạch quyển được phân cách với nhau bởi 3 kiểu ranh giới mảng: ranh giới hội tụ là các máng hút chìm, ranh giới phân kỳ là sống núi giữa đại dương và ranh giới chuyển dạng. Đáy của thạch quyển tương ứng với bề mặt đẳng nhiệt 12800C. Ranh giới giữa các mảng thạch quyển thường không rõ nét mà là một đới có bề rộng nhất định. Chuyển động của mảng không ảnh hưởng nhiều tới các cấu trúc nội mảng mà chủ yếu gây biến dạng ở các ranh giới mảng, làm phát sinh động đất, núi lửa. Do vậy, bản đồ phân bố chấn tâm động đất, núi lửa chính là hình ảnh của các ranh giới mảng. Chuyển động của các mảng thể hiện rõ nét ở các ranh giới mảng giữa chúng. Ranh giới mảng phân kỳ là nơi hai mảng di chuyển ra xa nhau và hình thành thạch quyển đại dương mới. Ranh giới mảng phân kỳ thường gặp là sống núi giữa đại dương, nơi có địa hình cao với nhiều động đất chấn tiêu nông. Tại đây, magma từ manti đưa lên, nguội lạnh hình thành một loại bazan đặc biệt gọi là bazan sống núi đại dương. Các dòng dung nham bazan sống núi đại dương khi nguội lạnh sẽ ghi lại định hướng và tính chất của từ trường trái đất tại thời điểm đó. Ranh giới mảng hội tụ là nơi hai mảng di chuyển gặp nhau. Mảng đại dương có tỷ trọng lớn hơn bị cuốn hút, đồng hóa và tiêu biến trong manti. Biểu hiện bề mặt của các đới hút chìm là các máng sâu đại dương như rìa tây của Nam Mỹ. Vì hiện tượng tiêu biến của vỏ đại dương trong manti cho nên hiện nay chúng ta không tìm thấy vỏ đại dương có tuổi lớn hơn 200 triệu năm. Trong khi đó, mảng lục địa với bề dày lớn và tỷ trọng nhỏ hơn nên hầu như không bị hút chìm sâu mà xô húc vào mảng còn lại, hình thành các đai núi cao với các đá có tuổi rất cổ. Vỏ lục địa liên tục được bồi tụ mà không bị đồng hóa bởi vật liệu manti nên bảo tồn được các vỏ cổ. Ranh giới chuyển dạng là nơi hai mảng trượt qua nhau mà không gây phá hủy hay sinh mới vỏ trái đất
Nhận xét
Đăng nhận xét