Cấu trúc và các qúa trình hình thành đại dương ( Nhà xuất bản đại học quốc gia hà nội ) - Phụ lục ppsx

PHô LôC
CéT §ÞA TÇNG
(Tuæi ®îc tÝnh theo ®¬n vÞ triÖu n¨m)











Tµi liÖu tham kh¶o
1.

Anderson, R.N. (1986) Marine Geology - A Planet Earth Perspective,
John Wiley & Sons. The most geologically oriented book on this list.
Wideranging and especially useful for background material, but
lacking discussion of the chemical implications of hydrothermal
processes.
2.

Devoy, R.J.N. (ed.) (1987) Sea Surface Studies: A Global View, Croom
Helm. An interdisciplinary review of the state of the knowledge of sea-

level changes and its causes, and of the oceanographic, environmental,
biological and geological implications.
3.

Kennett, J. (1982) Marine Geology, Prentice-Hall. A more geological
view of many of the topics in this Volume. It also introduces other
aspects such as ocean currents and nearshore processes.
4.

Menard, H.W. (1986) The Ocean of Truth: A Personal History of Global
Tectonics, Princeton University Press. The story of marine geological
exploration, and of the scientists who participated.
5.

Rona, P.A., Bostrom, K., Laubier, L., Smith, K.L.JR. (eds.) (1983)
Hydrothermal Processes at Seafloor Spreading Centers, NATO
Conference Series IV, Marine Sciences, Vol. 12, Plenum Publishing Co.
A comprehensive review of the topic, well illustrated with maps and
photographs.
6.

Scientific American (1977) Ocean Science. A collection of articles from
the Scientific American magazine which report various developments
in oceanography during the 1950s, 60s, 70s. Some of these are
noticeably dated, but worth looking at.

Môc 5.5 trang 109

)12
( TTC
H
F
w



Coong thuwcs 6.1

1000
)/(
)/()/(
1618
16181618
18




chuan
chuanmau





34313

3
17
105,6105,6
10
2
103,1
kmm 




C©u hái 2.7
11
6
3
9,7079,0
10
43
103400




cmyrmyr


MaMaMa 67432443
109,7
101900
2

3







11
6
3
6,6066,0
10
29
101900




cmyrmyr



C©u hái 5.7
114
3
20
107,1
)2300(104
102





 kgyrF



years
6
14
21
108
107,1
104,1





C©u hái 5.10
1:10
107,1
107,1
13
14




C©u hái 6.2

m8,0108,7101,2107,3
143




Câu hỏi 6.9

years
yrkm
km
3
133
36
1015,1
1025,3
1075,3






,1025,3
10
2
105,6

2
26
34
km
km
km




hoặc 32,5m


Câu hỏi 7.2

100
10
5
104
19
18






%6,3100
104,1
101,5

21
19






Câu hỏi 7.5

17
10
6
1


ms
m
hoặc
s
6
1067,1




Hớng dẫn trả lời các câu hỏi
Chơng 1
Câu hỏi 1.1 Độ chính xác của các thông tin trên đều phụ thuộc chủ yếu vào
phơng pháp định vị đợc sử dụng. Chiều rộng vùng thềm lục địa phía đông

nớc Mỹ dài tới 150km, do vậy phần ranh giới mép thềm nằm ngoài giới hạn
định vị bằng mắt thờng. Nếu ta sử dụng các hệ thống định vị bằng vệ tinh hoặc
Decca (bảng 1.1), sai số định vị cho cả hai trờng hợp (a) và (b) sẽ nằm trong
phạm vi 100m, nhng sai số này không đáng kể so với tỉ lệ trục ngang đợc biểu
diễn trên hình 1.8. Trong trờng hợp chỉ sử dụng phơng pháp định vị thiên
văn, vị trí của cả hai dạng địa hình trên sẽ vuợt qúa vài km.
Đối với các thông tin độ sâu, để có đợc ngời ta phải quy đổi các hiệu số
thời gian thành khoảng cách, do đó các sai số gặp phải ở đây chủ yếu là khi quy
đổi đã sử dụng sai tốc độ truyền âm. Hơn nữa, độ phân giải thấp của các máy đo
độ sâu bằng âm thanh luôn cho những kết qủa sai lệch đối với những dạng địa
hình bị chia cắt mạnh (hình 1.9(b)). Tuy nhiên, mép thềm lục địa ở đây (a),
không phải là một dạng địa hình độc lập, nhng có độ sâu nông nên mặt cắt đo
đợc có mức độ tin cậy trong khoảng sai số một vài mét.
Để đánh giá (b) hình thái của mỏm nhô trên sờn lục địa cần phải chú ý
đến tỉ lệ phóng đại theo trục đứng trên hình 1.8. Theo đó chiều rộng của khối
nhô này khoảng chừng 1km và chiều cao của nó chắc cũng không quá 50m, vì
vậy bề mặt sờn lục địa vẫn đợc xem là khá thoải. Điều này chứng tỏ rằng các
sai số địa hình ở đây không thể vợt quá một vài mét.
Câu hỏi 1.2 Nếu vệ tinh lặp lại đờng bay của nó trong vòng vài ngày một
(tốt nhất là trong những khoảng thời gian không trùng lặp với chu kì thủy triều)
thì lúc đó những biến đổi phát sinh do gió, hải lu và triều có thể đợc kiểm soát
trong từng khoảng thời gian đều đặn. Một khi biết đợc phạm vi ảnh hởng của
những yếu tố này trong một khu vực hoặc vùng cụ thể, ta sẽ có đợc những hiệu
chỉnh phù hợp.
Câu hỏi 1.3 Theo tỉ lệ ngang, bớc sóng của các dao động trên bề mặt geoid
rất đa dạng. Theo suy luận từ độ cao bề mặt biển, chúng có giá trị khoảng vài
chục đến vài trăm km. Theo tỉ lệ đứng, các dao động này có biên độ giới hạn
trong khoảng từ 1 đến 2m.
Chơng 2
Câu hỏi 2.1 (a) Xét sơ đồ đờng cong luỹ tích các bậc độ cao - sâu và biểu đồ

phân bố của các bậc độ cao - sâu trên hình 2.1 thì có khoảng 70 - 71% bề mặt trái
đất nằm dới mực nớc biển.
(b) Dựa vào các sơ đồ trên hình vẽ 2.1, có thể trả lời rằng khi mực nớc biển
dâng cao 100m thì sẽ có trên 5-10% bề mặt trái đất bị ngập nớc. Điều này sẽ
dẫn đến những biến đổi đáng kể của đờng bờ và để lại những mốc thời gian
trong lịch sử phát triển địa chất.
(c) Theo sự phân bố của các bậc độ cao - sâu trên đờng cong cao đồ, tổng
các dạng địa hình nằm trên trục tung là 8,85km + 11,04km và chỉ chiếm xấp xỉ
0,32% bán kính của trái đất
Câu hỏi 2.2 (a) Theo nguyên lý đẳng tĩnh, vỏ lục địa mỏng có độ nổi kém
vỏ lục địa dày. Điều này có thể đợc chứng minh bằng thực nghiệm khi ta thả
những miếng gỗ vào một chậu nớc, đỉnh của những miếng gỗ có bề dày mỏng sẽ
nổi gần mặt nớc hơn so với miếng gỗ dày, do đó bề mặt tự do của nó sẽ nhỏ hơn.
(b) Ranh giới chuyển tiếp giữa vỏ lục địa sang vỏ đại dơng rõ ràng không
phải là đờng bờ. Vị trí ranh giới này phải nằm đâu đó trên sờn lục địa (tham
khảo hình 2.5 và 2.6).
Câu hỏi 2.3 (a) (i) Tại các khu vực rìa địa chấn, bề ngang thềm lục địa khá
hẹp, thờng ít khi vợt qúa 50km. Bề mặt thềm đổ có thể thoải xuống hoặc hạ
thấp đột ngột, nhng (ii) bề mặt sờn thì lồi lên trong suốt chiều cao tới 8km của
nó. Phần chân lục địa ở đây gần nh bị triệt tiêu do sự thay thế của các máng
sâu.
(b) Nói chung, sờn lục địa ở các vùng rìa địa chấn luôn dốc hơn so với vùng
rìa ổn định, mặc dù phần trên của mặt cắt 1 có tỉ lệ gradient độ dốc là 1:35.
Gradient độ dốc bề mặt sờn trên mặt cắt 2 là 1:8 (khoảng 7
0
). (Ghi chú: tỷ lệ
phóng đại theo trục đứng tại các mặt cắt này rất lớn: hình 2.7 là 50, và hình
2.9 là 25).
Câu hỏi 2.4 Các lát cắt kế tiếp nhau của trầm tích trẻ đợc nạo ra từ mảng
hút chìm và đắp vào đáy tập trầm tích là thành phần cấu tạo nên vách trong của

máng. Do đó mà những lát cắt cổ nhất sẽ phải mằn ở phần đỉnh của thành
máng.
Câu hỏi 2.5 (a) Là mặt cắt qua sống núi Đại Tây Dơng, và (b) là mặt cắt
qua sống đông Thái Bình Dơng.
(b) Hệ thống sống núi Đại Tây Dơng có bề mặt địa hình chia cắt mạnh hơn.
(c) Nói chung độ dốc trung bình của sờn sống núi khá nhỏ (< 1
0
) và nhỏ hơn
rất nhiều so với độ dốc của rìa lục địa nếu không tính tới thềm lục địa (hình 2.7
và phần trình bày liên quan).
(d) Với tốc độ tách dãn gần tơng tự với tốc độ tách dãn của sống núi ĐTD
nên mặt cắt qua sống núi Carsberg chắc chắn phải gần giống với mặt cắt (a) hơn
mặt cắt (b).
Câu hỏi 2.6 Hình 2.18 thể hiện rất rõ ranh giới giữa các khu vực thềm đổ,
sờn lục địa và chân lục địa với giới hạn đợc xác định từ khoảng cách 200km so
với bờ, ở độ sâu tơng ứng 2km ra tới khoảng cách 600km, tơng ứng với độ sâu
4km thì bắt đầu chuyển sang khu vực đồng bằng biển thẳm. Bản thân vùng
đồng bằng này cũng có dạng địa hình thoải dần tới chân vùng địa hình đồi núi
ngầm ở khoảng cách tơng ứng là 1500km so với mép thềm và ở độ sâu 5,5km.
Đây là đặc điểm thờng thấy ở các vùng rìa yên tĩnh, vì vậy câu trả lời sẽ là
vùng ĐTD và đây là mặt cắt khu vực đồng bằng biển thẳm Cape Verde ngoài
khơi của Đông Phi.
Câu hỏi 2.7 (a) Tốc độ dịch chuyển trung bình của mảng TBD sẽ là:
măn/cm9,7măn/m079,0
1043
103400
6
3

(b) Nếu tốc độ dịch chuyển của mảng là không đổi thì tuổi của dãy núi phía
bắc sẽ là:
măn1067măn104324măn1043
109,7
101900
666
2
3





(c) Sự vặn xoắn của dãy núi có thể liên quan đến sự đổi hớng dịch chuyển
của mảng TBD xảy ra cách đây khoảng 43 triệu năm. Tuy nhiên, để khẳng định
giả thiết này cần phải tìm thấy các bằng chứng liên quan nằm ở nhiều dãy núi
khác nữa.
Quãng thời gian kéo dài giữa hai chu kỳ 72 triệu năm và 43 triệu năm là 72
43 = 29 triệu năm. Vậy tốc độ dịch chuyển tớng đối của mảng xảy ra giữa hai
chu kỳ trên quãng đờng 1900km sẽ là:
măn/cm6,6măn/m066,0
1029
101900
6
3

Câu hỏi 2.8 Để hình thành nên các sống núi địa chấn, các hoạt động núi lửa
theo cơ chế điểm nóng phun trào phải diễn ra liên tục chứ không thể đứt đoạn
nh qúa trình hình thành các chuỗi đảo/núi ngầm.
Câu hỏi 2.9 (a) Có ba hoặc bốn địa hình có khả năng là các đoạn sống núi
ổn định nằm song song với dải trục sống núi 90
0
đông. Các đoạn sống núi này và
các bồn trũng nằm xen giữa chúng và cả dải trục sống núi 90
0
đông đều không có
những biểu hiện tơng đơng với sơ đồ độ sâu.
(b) Biểu hiện của máng sâu Diamantina trên bề mặt geoid tơng ứng với
một đặc điểm bề mặt kéo dài theo hớng đông tây ngay phía dới vùng phía bắc
và tiếp tục kéo dài về phía đông dọc theo rìa lục địa phía nam Australia.
(c) Nói chung mức độ hiển thị của các ba dạng địa hình cao nguyên ngầm
này trên bề mặt geoid là khá rõ với độ nổi cao dị thờng tới trên +2m.
(d) Những đới đứt gãy lớn chính là các ranh giới kéo dài giữa các đặc điểm dị
thờng nổi cao trên bề mặt geoid, biểu hiện rõ ràng nhất là vùng khối nâng đông
TBD (hình 2.23(c) và (d)).
(e) Biểu hiện của máng sâu Tonga-Kernadec trên bề mặt geoid là một vùng
trũng rất sâu. Mặc dù các đờng đồng mức không thể hiện rõ đặc điểm này,
nhng độ sâu độ sâu tối đa xác định đợc trên bề mặt geoid là 20m. ở cả hai bên
thành máng có những biểu hiện của các sống núi với độ cao khoảng 3m nằm
song song với chúng. Thực tế, đây là các đặc điểm địa hình giả đợc tạo ra để
loại bỏ các đặc điểm sóng dài trên bề mặt geoid chứ hoàn toàn không phải là
những sống núi ngầm có thật. Các đặc điểm giả này cũng xuất hiện gần vùng
máng sâu Java và máng sâu Diamantina (hình 2.23(a)). Tuy nhiên, tất cả các
đặc điểm giả và các đặc điểm địa độ hình độ sâu thật hiển thị trên bề mặt geoid
đều có kích thớc bằng 15% độ lớn thật của các địa hình ngầm nằm trên đáy đại

dơng, do vậy chúng khó có thể đợc biểu diễn bằng các đờng đồng mức tại tỉ lệ
chung này.
Câu hỏi 2.10 Các trục sống núi tách dãn chậm đặc trng bởi bề mặt địa
hình bị chia cắt mạnh hơn so với các trục sống núi tách dãn nhanh (hình 2.11),
đó là do nguyên nhân nguội lạnh và sụt lún của lớp vỏ theo tuổi (hình 2.13). Tại
một khoảng cách nhất định so với trục sống núi, lớp vỏ đợc thành tạo trong
vùng sống núi có tốc độ tách dãn chậm sẽ già hơn và sâu hơn với vỏ thành tạo ở
vùng sống núi tách dãn nhanh. Bề mặt geoid tơng ứng với vùng sống núi tách
dãn có mối tơng quan với hình thái sống núi: địa hình sống núi càng cao, thì dị
thờng thể hiện trên bề mặt càng lớn. Nói chung, biên độ của mỗi dị thờng trên
bề mặt geoid đều có mối tơng quan nghịch với tốc độ tách dãn.
Câu hỏi 2.11 Nh vậy độ sâu đáy biển tại khu vực núi ngầm sẽ là 4000m.
Dựa vào sơ đồ hình 2.13, ta có thể xác định đợc tuổi tơng đối của núi ngầm
này 15-20 triệu năm. Nếu đặt giả thiết rằng thời gian hình thành của nó trùng
với lớp vỏ đại dơng nằm bên dới và bỏ qua qúa trình cân bằng đẳng tĩnh cục
bộ thì tốc độ sụt lún của khối núi sẽ tơng đơng với tốc độ xẹp lún của lớp vỏ.
Nếu núi ngầm này đợc hình thành gần sát đỉnh sống núi thì đỉnh của nó sẽ
cách mặt nớc biển khoảng 1,5km. Đây là khoảng cách khá xa để các hoạt động
của sóng có thể tác động tới, vì vậy khả năng ngọn núi bị bào mòn do sóng là
không thể xảy ra kể cả trong trờng hợp tuổi thực của nó trẻ hơn so với tuổi ớc
tính.
Câu hỏi 2.12 (a) Sai, mối tơng quan tuổi - độ sâu thực chất cho thấy sự
xẹp lún xuống của đáy biển có tỉ lệ tơng đơng với tuổi của nó, do vậy với tốc độ
tách dãn nh thế nào thì lớp vỏ đại dơng đợc sinh ra từ trục tách dãn chậm sẽ
nằm không qúa xa trục sống núi khi chúng bắt đầu bị xẹp lún xuống một độ sâu
nhất định nào đó
(b) Câu này vừa đúng vừa sai, vì bằng chứng cho nhận định này hiện cha
đầy đủ. Chúng ta mới chỉ biết đến hai ví dụ đã đợc đề cập đến trong bài viết,
trong đó một ví dụ thì ủng hộ cho giả thiết này, ví dụ kia thì ít liên quan hơn và
kém rõ ràng. Tuy nhiên, đây vẫn là một mô hình giả thiết hấp dẫn mặc dù các

dữ liệu để khẳng định mô hình này vẫn còn thiếu.
(c) Đúng, lớp vỏ đại dơng càng già thì bề dày lớp trầm tích phủ lên nó càng
lớn.
(d) Đúng, theo nguyên lý cân bằng đẳng tĩnh, lớp vỏ lục địa mỏng sẽ kém
phồng hơn so với lớp vỏ có bề dày trung bình, trừ những trờng hợp đặc biệt nếu
lớp vỏ lục địa nằm dới mực nớc biển có bề dày trung bình thì đó là do chúng đã
bị kéo giữ bởi một lực vô hình nào đó mà chúng ta không biết.
(e) Câu này chỉ đúng một phần bởi không phải tất cả trầm tích bị hút chìm
xuống bên dới mà vẫn còn lại một phần nhỏ bị cào ra và bám vào thành máng
bên trong.
Câu hỏi 2.13 (a) Phần đáy biển phía bắc đới nứt vỡ có độ sâu lớn hơn, do
vậy cũng có tuổi lớn hơn so với phần cánh phía nam. Vì già hơn nên nó phải cách
xa trục sống núi nơi mà nó đợc hình thành. Điều này có nghĩa là các tập hợp
các đoạn sống núi sẽ phát triển về phía trái.
(b) Dựa vào mối tơng quan tuổi - độ sâu, đáy biển ở độ sâu 5000m sẽ có tuổi
khoảng 47 triệu năm. Nếu phần đáy này nằm cách trục 940km thì tốc độ tách
dãn trung bình của trục sống núi sẽ là
Tốc độ tách dãn = khoảng tách dãn/tuổi =
măn/cm0,2măn/m100,2
1047
10940
2
6
3





(c) Với tốc độ tách dãn xấp xỉ 2cm/năm, sống núi này đợc xếp vào loại tách

dãn chậm và nó gần giống với các sống núi ngầm giữa ĐTD, sống Calsberg,
Central Indian và South-west Indian .
(d) Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần phải biết đợc khoảng cách của đáy
biển liền kề thuộc cánh phía bắc của đới nứt vỡ so với đoạn sống núi sinh ra nó
là bao nhiêu. Nh đã biết, độ sâu đáy biển ở đây là 5500m, dựa vào mối tơng
quan tuổi - độ sâu, tuổi tơng ứng của nó sẽ là 69 triệu năm. Vì tốc độ tách dãn ở
cả hai cánh của đới nứt vỡ gần nh đồng nhất nên chúng ta có thể tính toán
đợc khoảng tách dãn kéo dài là :
Khoảng tách dãn kéo dài

= tốc độ tách dãn tuổi của đáy biển
= 2,0 10
2
69 10
6

=1,38 10
6
m = 1380km
Nh vậy, cánh phía bắc của đới nứt vỡ sẽ kéo dài cách trục sống núi khoảng
1380km, trái lại cánh phía nam của đới nứt vỡ kéo dài cách sống núi 940km. Tập
hợp của các đoạn sống núi chỉ khác nhau trong khoảng cách giữa hai giới hạn
trên:
1380km 940km = 440km
Sơ đồ hoàn thiện của khu vực này đợc thể hiện trên hình A1
(e) Đờng cong biểu diễn mối tơng quan tuổi - độ sâu đợc xây dựng từ
nhiều nguồn số liệu rời rạc, do vậy đờng cong bắt đầu chạy thẳng khi lớp thạch
quyển bị suy giảm nhiệt lợng, gây khó khăn cho việc dự đoán chính xác tuổi
theo độ sâu. Nếu chỉ dựa vào mối tơng quan này, các kết quả tính toán sẽ bị sai
số 10%, tức là 5triệu năm và vận tốc tách dãn tính đợc (b) cũng sai số ít nhất

là 10%. Khi so sánh tuổi của đáy biển ở hai cánh đới nứt vỡ chúng ta sẽ thấy
đợc nhợc điểm của đờng cong này. Nếu nh tuổi ớc đoán ở cả hai cánh đều
vợt quá sai số 5triệu năm theo hớng ngợc nhau thì chênh lệch tuổi giữa
chúng sẽ là 10triệu năm và tập hợp các sống núi sẽ vuợt qúa 200km. Để khắc
phục những bất cập này cần phải có thêm các số liệu về dị thờng từ trong khu
vực này.

Hình A1 Sơ đồ hoàn thiện của hình 2.25 (chỉ sử dụng để trả lời cho câu
hỏi 2.13)
Chơng 3
Câu hỏi 3.1 (a) Đại dơng cổ Tethys bắt đầu bị co hẹp từ kỷ Jura (cách đây
khoảng 170 triệu) cho đến gần đây bởi sự xoay chuyển liên tục của hai mảng lục
địa Âu-á và Châu Phi tới gần nhau và sự tịnh tiến lên phía bắc của mảng lục
địa ấn Độ. Biển Địa Trung Hải và có thể cả biển Đen và biển Caspiên là các
phần sót lại đến ngày nay của đại dơng cổ Tethys.
(b) Hình 3.1 cho thấy những phần khác nhau của Đại Tây Dơng bắt đầu
đợc tách ra vào nhiều thời điểm khác nhau. Cụ thể là phần phía nam của ĐTD
(khu vực giữa Nam Mỹ và Châu Phi) và phần trung tâm (nằm giữa Bắc Mỹ và
Tây Phi) bắt đầu đợc mở rộng trong giai đoạn từ 170 triệu năm đến 100 triệu
năm. Phần phía bắc của ĐTD (khu vực giữa Greeland và Châu Âu) đợc tách ra
muộn hơn trong giai đoạn từ 100 triệu năm đến 50 triệu năm.
(c) Theo hình 3.1, AĐD đợc hình thành trong giai đoạn từ 170 triệu năm
đến 100 triệu năm.
(d) Với giai đoạn từ 170 triệu năm đến 100 triệu năm, lục địa Gondvana bắt
đầu có sự nứt vỡ và qúa trình này xảy ra trong khoảng thời gian cách đây chừng
100 triệu khi ĐTD đợc mở ra ở phía nam và AĐD bắt đầu xuất hiện do lục địa
Châu Phi tách ra khỏi Châu úc và Châu Nam cực. Vào giai đoạn từ 100 triệu
năm đến 50 triệu năm, lục địa ấn Độ có sự di chuyển rất nhanh về phía bắc để
sát nhập với phần lục địa Châu á trong khi đó Châu úc bắt đầu dịch chuyển ra xa
mảng Nam cực, và đại dơng Panthalassa bắt đầu bị thu hẹp, ngay nay phần sót

lại của nó chính là Thái Bình Dơng.
(e) Đại Tây Dơng và ấn Độ Dơng tiếp tục đợc mở rộng. Sự va đập giữa
mảng ấn Độ với mảng Châu á đã hình thành nên dãy Hymalaya. Thái Bình
Dơng tiếp tục bị thu hẹp và dọc theo rìa lục địa phía tây có sự phát triển của
các vòng cung đảo.
Câu hỏi 3.2 Đỉnh trục quay nằm giữa hai mảng có thể đặt tại vị trí tơng
tự nh trong hình 2.14. Đối với vùng biển Đỏ, các đoạn thung lũng đới trục nằm
thẳng hớng với nhau và gần nh song song với hớng kéo dài của biển Đỏ
(hình 3.3(a), hình 3.4). Do vậy đỉnh trục quay phải nằm tại vị trí gần với hớng
kéo dài của một đờng thẳng dọc theo chiều dài của biển Đỏ. Phía đông nam là
khu vực phát triển rộng nhất nên có thể cho rằng qúa trình tách dãn của biển
Đỏ bắt đầu từ phía đông nam sau đó mới phát triển sang phía tây bắc và tốc độ
tách dãn tại khu vực phía đông nam cũng là lớn nhất. Tốc độ này cũng giảm dần
khi tiến về phía đỉnh trục và đỉnh trục phải nằm ở phía tây bắc. Hiện vẫn cha
xác dịnh đợc một đứt gãy biến dạng nào trong khu vực biển Đỏ, nhng đứt gãy
xuất hiện dọc theo đờng biên của vịnh Aqaba/biển Chết lại có những biểu hiện
tơng tự của một rìa biến dạng (ranh giới mảng bảo tồn), vì vậy nó phải nằm gần
nh trùng khớp với đờng cong của một cung nhỏ xoay quanh đỉnh trục. Thực
tế, đỉnh trục sẽ nằm tại một vị trí nào đó giữa Sicily và Crete.
Câu hỏi 3.3 (a) Nếu chỉ dựa vào sơ đồ trên hình 3.6 thì sẽ rất khó xác định
hớng phát triển tuổi của hai bên sờn núi. Nhng qua các bằng chứng nghiên
cứu cụ thể thì thấy rằng tuổi của sờn núi phía đông tăng dần về phía nam (52
triệu năm đến 65 triệu năm đến 80 triệu năm), tuổi của sờn núi phía tây tăng
dần về phía bắc (65 triệu năm đến 80 triệu năm).
(b) Rõ ràng là chúng đã đợc hình thành trớc. Quá trình tách dãn của dãy
núi này bắt đầu cách đây khoảng 35 triệu năm, và diễn ra đối xứng với hớng
tách dãn chủ đạo là đông bắc tây nam.
(c) Trục tách dãn sinh ra lớp vỏ đại dơng phía đông của sống núi 90
0
đông

phải nằm kéo dài về hớng bắc do tuổi của lớp vỏ mà nó sinh ra giảm dần theo
hớng này. Tại đây ngời ta không thể tìm thấy các lớp vỏ có tuổi trẻ hơn 40-50
triệu năm, điều đó chứng tỏ rằng nó đã bị hút chìm xuống máng sâu Java.
Câu hỏi 3.4 Vùng đáy phía đông của Địa Trung Hải có cấu tạo bởi lớp vỏ
đại dơng có tuổi già nhất do đó lớp trầm tích bao phủ trên nó cũng dày nhất.
Trái lại vùng đáy biển phía tây có cấu tạo bởi lớp vỏ có tuổi trẻ hơn nhiều. Theo
nguyên lý chung, các lớp vỏ càng già thì nằm ở độ sâu càng lớn cho nên lớp vỏ
vùng đáy phía tây sẽ có độ nổi cao hơn vùng đáy phía đông. Nếu bề mặt biển
(bề mặt geoid) thể theo hình dáng đáy đại dơng (hình 1.17) thì phần phía đông
của nó sẽ bị hạ thấp hơn và thực tế điều này đã xảy ra.
Câu hỏi 3.5 Hình 3.6 cho thấy chiều rộng của các dải tuổi trớc 45 triệu
năm trên đáy đại dơng nằm ở phía nam ấn Độ lớn hơn so với các dải tuổi đợc
hình thành sau đó. Điều đó chứng tỏ rằng tốc độ tách dãn và tốc độ chuyển động
của các khối lục địa trớc đây 45 triệu năm cũng diễn ra nhanh hơn so với sau
đó.
Câu hỏi 3.6 Tỉ lệ này có thể đợc tính toán bằng một cách đơn giản nhất, đó
là lấy thớc đo chiều rộng của các vùng đáy biển có tuổi từ 0-52 triệu năm tại hai
khu vực trên sau đó chia tỉ lệ. Kết quả thu đợc là 5:1,5 3,33. Nếu tốc độ tách
dãn trung bình của hệ thống sống núi giữa ĐTD là 2cm/năm thì tốc độ tách dãn
của vùng khối nâng đông TBD sẽ là 2 3,33 7cm/năm.
(Chú ý: đây là tốc độ tách dãn tính cho một bên sờn, nếu tính chung thì giá
trị này phải nhân đôi)
Chơng 4
Câu hỏi 4.1 Nh ta đã biết tốc độ lan truyền của sóng âm thanh trong môi
trờng nớc là khoảng 1,5km/s (mục 1.1.2), nhỏ hơn khi đi qua môi trờng rắn
(hình .4.1). Do vậy, khi nớc tràn vào các khe nứt có trong lớp đất đá nằm trên
đáy biển sẽ gây ra sự suy giảm của tốc độ truyền âm (tốc độ sóng địa chấn) khi
đi qua các khe nứt chứa nớc so với khi đi qua đá liền khối.
Câu hỏi 4.2 Đối với vùng tách dãn thuộc sống núi ngầm giữa Đại Tây
Dơng, nếu tốc độ tách dãn của một mảng (tốc độ di chuyển của mảng so với trục

sống núi) là 2cm/năm thì tốc độ thành tạo của lớp vỏ đại dơng mới sẽ là gấp đôi,
tức là 4cm/năm. Với tốc độ này, khoảng tách dãn trung bình một mét phải mất
1/0,04 = 25 năm, điều đó cũng có nghĩa là mỗi thành vách dung nham 1m phải
mất 25 năm mới hình thành. Với vùng phía đông Thái Bình Dơng do có tốc độ
tách dãn nhanh gấp 4 lần nên thời gian hình thành của một vách dung nham sẽ
nhanh hơn 4 lần, tức là trung bình 6 năm một lần. Nhng do tính chất phân đợt
của qúa trình phun trào (mục 4.1.2) nên những kết qủa này chỉ đợc xem là các
giá trị trung bình dài hạn, trong khoảng thời gian giới hạn 100.000 năm hoặc
lâu hơn.
Câu hỏi 4.3 (a) Những đứt gẫy lớn nhất sẽ nằm ở hai bên rìa của vùng
thung lũng, tại vị trí lớp vỏ đại dơng đợc nâng lên để tạo thành các vách địa
hào phía đông và phía tây.
(b) Những vị trí có khả năng xuất hiện núi lửa là khu vực nằm gần giữa
thũng lũng, chẳng hạn nh vị trí của đỉnh Venus. Tuy nhiên qua khảo sát sẽ
thấy toàn bộ vùng đáy của thung lũng đều bị các vật liệu núi lửa che phủ.
Câu hỏi 4.4 Trên hình 4.11(a) quan sát thấy rõ hai lỡi dung nham dạng
gối có lẽ đã đợc hình thành theo cơ chế nh đã giải thích trên hình 4.4. Các
vùng bằng phẳng bao quanh có thể là trầm tích, nhng không có dấu hiệu che
phủ các gối dung nham.
Hình 4.11(b) cho thấy bề mặt đáy có cấu tạo bởi một số lợng lớn các gối
dung nham đan xen với các mạch trầm tích.
Hình 4.11(c) là một khe nứt cắt sâu xuống dới đáy thung lũng và ngang
qua các chồng gối lava và trầm tích.
Hình 4.11(d) là những mảnh vụn đá (có thể do sự vỡ vụn của các gối dung
nham) nằm ở chân của các thành vách đứt gãy sâu.
Câu hỏi 4.5 (a) Hình 4.5 cho thấy, chỉ có 4 đứt gãy biến dạng xuất hiện trên
vùng sống núi trong hình vẽ. Chiều dài của các khúc đoạn nằm giữa các đứt gãy
là 11km, 36km, 47km và trung bình là 31km. Hình 4.18 cho thấy trục của khối
nâng đông Thái Bình Dơng bị chia cắt bởi bốn đứt gãy biến dạng và tám tâm
tách dãn hội tụ. Nh vậy chiều dài 1000km của khối nâng sẽ bị chia cắt thành

12 đoạn ngắn và mỗi đoạn sẽ có chiều dài trung bình là 83km.
(b) So sánh các kết quả tính toán trên có thể thấy các đoạn sống núi bị chia
cắt từ trục tách dãn nhanh (khối nâng đông Thái Bình Dơng) có độ dài lớn hơn
so với các đoạn sống núi nằm trên trục tách dãn chậm (sống núi giữa Đại Tây
Dơng). Tuy nhiên, những thông tin thu đợc còn qúa ít (chỉ có 3 đoạn ở núi giữa
Đại Tây Dơng) để khẳng định kết qủa này. Trên thực tế, dựa vào một khối
lợng dữ liệu nhiều hơn, một số nhà địa chất biển cho rằng khoảng cách giữa các
phân đoạn có sự tăng theo tốc độ tách dãn, nhng do sự không đồng bộ về dữ
liệu nên kết luận này cha đợc thừa nhận rộng rãi.
Câu hỏi 4.6 (a) Nếu tất cả những đặc điểm đó đợc cho là đúng thì có nghĩa
là các tâm tách dãn ổn định ở trạng thái biến đổi nhẹ trên quy mô lớn, tức là
chúng có thể bị xê dịch và dao động trong khoảng cách ngắn so với những vị trí
cũ theo chu kỳ vài trăm nghìn năm.
(b) Các mẫu đợc lấy lên từ rìa phía tây của tâm tách dãn sẽ có nguồn gốc từ
lò macma nằm ngay bên dới khu vực địa hình cao ở phía nam, còn các mẫu
đợc lấy lên từ rìa phía đông sẽ có nguồn gốc từ lò macma nằm bên dới vị trí
địa hình cao gần phía bắc. Do đó các mẫu này không khác nhau nhiều về thành
phần hóa học và khoáng vật.
Câu hỏi 4.7 áp suất thủy tĩnh thờng có xu hớng ngăn cản các khí hòa tan
thoát ra khỏi dung nham macma phun trào dới nớc, và các khí có xu hớng
thoát ra này sẽ bị nén ép thành những bọt khí có kích thớc nhỏ hơn khi chúng
đợc hình thành trong điều kiện khí quyển. Sự xả áp đột ngột của những tích tụ
khí áp suất cao này đôi khi gây những tác động lớn. Chẳng hạn, những khối đá
dung nham có chứa bọt khí đợc lấy lên từ vùng nuớc sâu phía nam California
đã bất thần nổ tung khi đợc chuyển lên boong tàu do tác động của điều kiện
nhiệt độ và áp suất khí quyển vì vậy, vùng biển này đợc biết đến với tên gọi
Núi Ngô Rang. Tuy nhiên, các bọt khí hiếm khi đợc tìm thấy trong dung
nham ngầm tại độ sâu dới 500m nớc.
Tại các phần dới của núi lửa ngầm đại dơng, dung nham lava dạng gối
luôn chiếm u thế hơn so với tro núi lửa. Nguyên nhân chính là do áp suất thủy

tĩnh của tầng nớc sâu đã ngăn cản sự phun nổ của các chất khí trong dung
nham. Đối với những trờng hợp phun nổ do hơi nớc, khả năng xảy ra cũng bị
suy giảm nhiều do ảnh hởng của áp suất cao, nhiệt độ sôi của nớc sẽ tăng lên
kèm theo qúa trình ngăn cản giãn nở hơi khi chúng đợc hình thành.
Chơng 5
Câu hỏi 5.1 (a) Độ chênh lệch giữa các số đo quan trắc dòng nhiệt theo
tuyến cắt ngang trục tách dãn với các giá trị tính toán tăng dần khi tiến gần tới
trục sống núi. Đờng cong lý thuyết đợc xây dựng trên giả thiết về sự lan
truyền nhiệt chủ yếu bằng con đờng truyền dẫn. Nhng thực tế phơng thức
lan truyền này chỉ giải phóng đợc một lợng nhiệt rất nhỏ so với tính toán, do
vậy chắc chắn phải có sự lan truyền nhiệt theo qúa trình đối lu của nớc biển
trong lớp vỏ.
(b) Vùng màu đen trên hình 5.6 thể hiện sự thiếu hụt nhiệt thất thoát tức
là độ chênh lệch giữa lợng nhiệt truyền dẫn theo tính toán (đờng đứt đoạn) và
theo đo đạc. Giá trị chênh lệch này chính là lợng nhiệt thoát ra khỏi vỏ đại
dơng bằng đờng đối lu nớc biển.
(c) Cả hai đờng đồ thị đều là đờng cong lũy tích, vì sự tăng dần của độ sâu
(hình 2.13) và sự giảm dần của dòng nhiệt truyến dẫn (hình 5.6) đều có quan hệ
chặt chẽ với qúa trình nguội lạnh của các mảng thạch quyển.
(d) Bốn đồ thị ở hình 5.6 có dạng tơng đồng, điều này chứng tỏ cơ chế hoạt
động này đặc trng cho tất cả các đại dơng trên thế giới. ở cả bốn đồ thị, sơ đồ
dòng nhiệt quan trắc và tính toán có sự trùng hợp bắt đầu tại thời điểm 70 triệu
năm trở về trớc (tham khảo hình 2.13) trong khi theo quan sát trên hình 3.6,
những lớp vỏ đại dơng có tuổi này chiếm tới gần một phần ba tổng diện tích đại
dơng thế giới.
Câu hỏi 5.2 (a) (i) Xét kết qủa phân tích trong bảng 5.1 cho thấy có hai hợp
phần biểu hiện có nguồn gốc từ nớc biển xâm nhập vào bazan trong qúa trình
biến chất thủy nhiệt là MgO và H
2
O.

(ii) Xét tơng tự, cũng cho thấy chỉ có duy nhất một hợp phần có khả năng bị
nớc biển chiết tách liên tục ra khỏi bazan là CaO. Ngoài ra, có một vài dấu hiệu
cho thấy sự phân tách của SiO
2
và K
2
O ra khỏi thành phần của bazan ở các mức
độ khác nhau. Kết qủa phân tích trong bảng 5.1 còn cho thấy Na
2
O, TiO
2
, các
oxit sắt và MnO có thể vừa xâm nhập vào đá vừa di chuyển ra khỏi đá (xem mục
5.2.2).
(b) Đó là do sự xuất hiện của các bề mặt đứt gãy dốc đứng, có thể là một
vách thành đứt gãy sâu gần song song với hớng kéo dài trục do hoạt động đứt
gãy ở vùng trục hình thành hoặc là những bề mặt đứt gãy cắt ngang qua trục
sống núi do qúa trình dịch chuyển ngang của đứt gãy biến dạng. Nói chung các
dạng địa hình đặc biệt này của đứt gãy có chiều cao vài trăm m do đó tại những
phần sâu của chúng thờng lộ ra những dấu vết của tầng đá dới của lớp vỏ đại
dơng (mục 2.4 và hình 2.16).
Câu hỏi 5.3 (i) Bảng số liệu 5.2(b) cho thấy độ pH của các dung dịch thủy
nhiệt xấp xỉ 4, điều đó chứng tỏ các dung dịch thủy nhệt có nồng độ axit cao hơn
nớc biển bình thờng (pH = 8). (ii) Vì trong các dung dịch thủy nhiệt có chứa
nhiều sunfua (ở dạng H
2
S) hơn là sunfat và có nồng độ sắt, mangan cao - là hai
nguyên tố dễ hòa tan trong môi trờng khử nên chúng mang tính khử cao hơn
nớc biển.
Câu hỏi 5.4 Nếu theo giả thiết tốc độ hạ thấp của bề mặt giới hạn khe nứt

là 2m/năm thì sẽ phải mất 2500 năm nớc biển mới có thể xâm nhập xuống tới
độ sâu 5km. Điều đó có nghĩa là thời gian để các tầng đất đá ở độ sâu 5km co lại
và hình thành các khe nứt cũng tơng đơng nh vậy. Đó dó, thời gian tồn tại
của lò macma và hệ thống các dòng thủy nhiệt nằm trên nó sẽ phải nằm trong
khoảng đơn vị nghìn năm (10
3
năm) trừ trờng hợp có sự bổ sung thêm macma
tơi từ dới sâu xảy ra trong khoảng thời gian đó.
Câu hỏi 5.5 Nếu dựa vào các phân tích dị thờng truyền dẫn ở vùng trục, ta
có thể nói rằng biểu hiện của dòng nhiệt thấp là do hoạt động của dòng đối lu
dâng trồi. Tuy nhiên, ở các khu vực nằm ngoài vùng đới trục thì lại khác, dòng
nớc biển khi xâm nhập xuống lớp vỏ sẽ mang theo nhiệt lợng từ lớp đất đá mà
chúng đi qua và làm chúng nguội đi khiến dòng nhiệt bị giảm xuống. Trờng hợp
với các dòng đối lu dâng trồi thì ngợc lại, chúng sẽ thu nhận nhiệt lợng từ các
nguồn khác nhau để làm nóng các lớp đất đá mà chúng đi qua khiến dòng nhiệt
tăng lên. Nhng phải lu ý rằng vẫn có một phần nhiệt lợng bị thất thoát ra
khỏi lớp vỏ mà không theo con đờng truyền dẫn nh trên lý thuyết, chúng có
thể đợc tải qua hoạt động đối lu (trong nớc biển).
Câu hỏi 5.6 Vận tốc sóng nén địa chấn đi qua các tầng đá biến chất và
không biến chất trong lớp vỏ đại dơng khác nhau không nhiều. Vì vậy thật khó
để phân biệt đợc sự khác nhau giữa các tầng đá nếu nh chỉ dựa vào các thông
tin địa chấn của chúng, ví dụ gabro với amphibolit hay các đá bazan trẻ với
phiến lục. Hình 5.9 mới chỉ thể hiện các dữ liệu về tốc độ sóng nén địa chấn
(sóng P), còn đối với các sóng địa chấn biến dạng (sóng S), tốc độ của chúng
thờng xuyên có sự trùng khớp giống nhau.
Câu hỏi 5.7 (a) Thay các giá trị đại lợng vào công thức 5.1 ta có:
măn/kg107,1
)2300(104
102
F

14
3
20





(b) Lấy tổng khối lợng nớc trong đại dơng chia cho tốc độ lu thông của
nớc biển đợc tính ở phần (a), ta sẽ có :
măn108
107,1
104,1
6
14
21




Câu hỏi 5.8 So sánh bảng 5.3 với bảng 5.1 cho thấy qúa trình hydrat hóa
(lợng H
2
O đợc hóa hợp vào đá) trong hoạt động phong hóa đáy biển xảy ra yếu
hơn so với trong hoạt động biến đổi thủy nhiệt. Trong qúa trình phong hóa đáy
biển kali đợc hấp thụ vào trong thành phần của đá; hàm lợng Fe
2
O
3
tăng lên

đáng kể so với FeO do qúa trình ôxy hóa. Nững biến đổi khác (biến đổi của thủy
tinh, fenpat và của các trầm tích oxit mangan) xảy ra trong hoạt động thủy
nhiệt nhìn chung không thể hiện rõ ràng trên bảng 5.3.
Câu hỏi 5.9 Hình 5.7 cho thấy, các đờng đẳng nhiệt có nhiệt độ dới 300
0
C
gần nh chập lại với nhau. Bề dày lớp vỏ có nhiệt độ thích hợp với điều kiện bền
vững của khoáng vật clorit lớn hơn nhiều so với bề dày lớp vỏ có nhiệt độ thích
hợp với điều kiện bền vững của zeolit, do đó mà lợng khoáng vật clorit phân bố
trong tầng đá biến chất đại dơng nhiều hơn zeolit.
Câu hỏi 5.10
6km
3
/năm = 610
9
m
3
/năm
Khối lợng đá bazan đợc sinh ra sẽ là: 610
9
2,810
3
kg/năm, tức là
1,710
13
kg/năm.
Nh vậy, tỷ số trung bình giữa nớc/đá sẽ là:
1:10
107,1
107,1

13
14




Với giá trị tỉ số này, những biến đổi lớn sẽ không dễ để nhận biết vì khối
lợng đá đợc sinh ra trên một đơn vị thời gian tại vùng trục tách dãn nhanh sẽ
lớn hơn tại vùng trục có tốc độ tách dãn chậm. Do vậy mà tỉ số trên tại vùng trục
tách dãn chậm sẽ lớn hơn vùng trục tách dãn nhanh. Hoạt động từ trờng dọc
theo vùng trục sống núi có sự phân đoạn và cờng độ hoạt động của các dòng
thủy nhiệt cũng có sự biến đổi tơng tự.
Câu hỏi 5.11 (a) Nếu hàng năm có 10
14
kg nớc biển xâm nhập vào trong lớp
vỏ, thì lợng manhê đợc chiết xuất ra khỏi nớc biển và thâm nhập vào đá sẽ
là:
1300ppm 10
14
kg = 1,310
11
kg
(b) Nh vậy, kết qủa tính toán bằng đúng lợng manhê do sông cung cấp cho
đại dơng hàng năm. Các hệ thủy nhiệt chắc chắn phải là nguồn sinh ra các kết
tủa manhê trong đại dơng vì nồng độ manhê trong nớc biển gần nh không bị
biến đổi do lợng manhê do sông mang vào đại dơng bằng đúng lợng manhê
tham gia vào hệ thống thủy nhiệt hàng năm.
Câu hỏi 5.12 (a) Sai, qúa trình phong hóa đáy biển diễn ra trên khắp các
phần đáy đại dơng có sự tiếp xúc giữa các tầng đá trong lớp vỏ đại dơng với
nớc biển trong điều kiện nhiệt độ tầng đáy.

(b) Điều này hoàn toàn bất hợp lý vì không có cơ sở khoa học.
(c) Đúng, các tập trầm tích đầu tiên phủ lên lớp vỏ đá phun trào đợc hình
thành ngay tại vùng đỉnh trục sống núi, do đó trong trầm tích có chứa nhiều sắt,
mangan (và một số kim loại khác) là các sản phẩm thoát ra từ hệ thống mạch
phun trào thủy nhiệt (hình 5.4 và 5.5). Những tập trầm tích đợc hình thành
sau đó sẽ phải nằm chồng lên các tập trầm tích trên.
(d) Điều này đôi lúc có thể đúng nhng đôi lúc có thể sai vì lớp vỏ đại dơng
tại những khu vực có sự giao nhau của các đứt gãy thờng bị dãn mỏng, nhng
kèm theo đó là sự suy thoái của các lò macma khi xuyên nhập lên phía trên
(chơng 4). Sự biến đổi của nhiệt độ khi đi qua một lớp vỏ có bề dày cho trớc có
thể tơng tự nhau. Ngoài ra các biến đổi của gradien nhiệt độ còn phụ thuộc vào
bản chất của các qúa trình hoạt động thủy nhiệt.
(e) Sai, vì theo hình vẽ minh họa 5.7, có thể thấy chỉ có tầng dung nham
lava bị dập vỡ nằm trên cùng, tức là tầng 2A là có sự bão hòa nớc biển lạnh,
bên dới tầng này, nớc biển trong đới xâm nhập bắt đầu bị đun nóng bởi các
hoạt động thuỷ nhiệt.
(f) Đúng vì nguồn cung cấp
3
He duy nhất cho đại dơng chính là các chất
khí thoát ra từ manti tại vùng trục tách dãn đại dơng. Mặc dù heli 3 bay hơi
trong không khí nhng hàm lợng của nó trong nớc biển vẫn là cao nhất kể cả
khi bị pha trộn với
4
H tại những khu vực có các tầng đá chứa uran hoặc thori.
Chơng 6
Câu hỏi 6.1 (a) Xét cột trầm tích số 283 ta thấy vào giai đoạn Paleocen và
đầu Eoxen sớm các trầm tích đợc hình thành chủ yếu là bùn và sét. Đó là kiểu
trầm tích đặc trng cho vùng đới bờ do sông tải ra và tái lắng đọng nhiều lần bởi
tác động của sóng, thủy triều và các dòng hải lu. Đến giữa Eocen, khi các đặc
trng hải dơng trong khu vực thể hiện rõ nh độ rộng và độ sâu lớn, các trầm

tích silic sinh học bắt đầu xuất hiện và thống trị trong các tầng trầm tích trong
giai đoạn này.
(b) Quan sát 4 cột địa tầng trong hình vẽ, có thể thấy cột địa tầng số 281 là
vị trí duy nhất có lớp phủ trầm tích nằm trên vỏ lục địa chứ không phải trên vỏ
đại dơng nh ba cột còn lại.
(c) Trong cả bốn cột địa tầng đều có chứa tầng trần tích cacbonat hiện đại và
điều này phù hợp với xu hớng phân bố của các loại trầm tích nh trên hình 6.1.
Tại các cột địa tầng nớc sâu ở các vị trí khoan số 281 và 282, tầng trầm tích
cacbonat xuất hiện chủ yếu từ Miocen.
Câu hỏi 6.2 (a) Yếu tố quan trọng nhất có khả năng làm thay đổi khối
lợng nớc biển trong các đại dơng chính là sự cân bằng giữa hai quá trình tan
băng và tạo băng, đặc biệt là ở các vùng cực Trái đất, nơi thờng xuyên có lớp
băng phủ và cả ở các vùng núi băng.
(b) Khi nhiệt độ trung bình của nớc biển tăng lên 1
0
C sẽ dẫn đến sự tăng
thể tích khối lợng nớc biển trong các đại dơng theo hệ số giãn nở là 2,110
-4
hay 0,021%. Nếu lấy độ sâu trung bình của đáy đại dơng là 3,7km (hình 2.4) và
không tính đến những biến đổi về diện tích bề mặt (nhìn chung là không đáng
kể so tổng diện tích bề mặt đáy đại dơng thế giới) thì khi nhiệt độ nớc biển
tăng lên 1
0
C, độ sâu đáy đại dơng sẽ tăng lên 2,110
-4
do ảnh hởng của sự giãn
nở nhiệt của nớc biển và đo đó nớc biển sẽ dâng lên khoảng gần:
3,710
3
2,110

-4
= 7,810
-1
0,8m
Nh vậy, nếu loại trừ vai trò của các tảng băng sự thay đổi của nhiệt độ
nớc biển trên toàn cầu sẽ dẫn đến những biển đổi mực nớc biển ở mức xấp xỉ
1m. Giá trị này dờng nh không có ý nghĩa gì lớn nếu so sánh với độ sâu hàng
chục nghìn m của đáy đại dơng, nhng nếu tính theo đơn vị mm (xem phần nội
dung đợc đề cập tiếp theo) thì những biến đổi của nhiệt độ nớc biển thực sự là
một yếu tố có vai trò quan trọng.
(c) Độ sâu mà lớp vỏ đại dơng bị hạ thấp xuống trong qúa trình nguội lạnh
khi bị đẩy ra khỏi rìa mảng hình thành phụ thuộc vào độ tuổi của lớp vỏ (hình
2.13) chứ không phải là khoảng cách mà nó bị đẩy xa sau khi đợc hình thành.
Theo đó, những lớp vỏ đợc sinh ra từ vùng trục tách dãn nhanh sẽ bị đẩy ra xa
hơn trớc khi nó bị hạ thấp tới một mực độ sâu ổn định. Do đó, các vùng trục
tách dãn nhanh nói chung thờng rộng và nông hơn so với các vùng trục tách
dãn chậm, bồn đáy đại dơng chứa nó sẽ trở lên nông hơn và nớc biển sẽ lấn
sâu vào vùng thềm lục địa (tham khảo thêm phần trả lời câu hỏi 2.10).
Câu hỏi 6.3 Theo sơ đồ biểu diễn trên hình 6.6(a), trong vòng 70 năm tính
từ 1890 đến 1960, mực nớc biển đã dâng từ 20mm đến 150mm. Nh vậy tổng
mực nớc dâng là 130mm, và trung bình mỗi năm mực nớc biển đã dâng cao
khoảng 1,8 - 1,9mm.
Câu hỏi 6.4 (a) Xét đờng đồ thị (c) trên hình 6.4 cho thấy trong vòng 50
năm, độ chênh cao của mực nớc là 65mm với tốc độ dâng trung bình là
1,3mm/năm. Xét đờng đồ thị (d) cho thấy độ dâng cao của mực nớc trong vòng
50 năm là 100mm và tốc độ dâng trung bình là 2,0mm/năm. So sánh với kết qủa
tính trong phần trả lời câu hỏi 6.3 thì tốc độ dâng của mực nớc trong trờng
hợp (d) là gần tơng đơng. Tuy nhiên, cần lu ý sự khác nhau giữa các đồ thị
trên hình 6.6 và hình 6.7. Hình 6.6 biểu diễn sự dao động của mực nớc diễn ra
tại một địa điểm, trong khi hình 6.7 biểu diễn sự dao động mực nớc diễn ra trên

toàn cầu.
(b) Kể cả khi duy trì tốc độ dâng của mực nớc ở mức thấp là 1,3mm/năm,
thì vẫn đòi hỏi phải liên tục tăng lợng nớc lu trữ trong các hồ chứa hoặc
lợng nớc phục vụ cho hệ thống thủy lợi vì ảnh hởng của qúa trình nóng lên
trên toàn cầu chắc chắn sẽ tác động tới sự dâng cao không ngừng của mực nớc
biển. Tuy nhiên các phơng pháp can thiệp bằng cách ngăn nớc bằng hồ chứa
và xây dựng các công trình thủy nói chung không phải là hoàn hảo bởi trên thực
tế lợng nớc bốc hơi từ các công trình này vào trong bầu khí quyển sẽ tăng lên
khiến lợng nớc bị ngng tụ vào tạo thành các hạt ma rơi xuống đại dơng
càng trở lên dồi dào.
Câu hỏi 6.5 Trên hình 6.9 có thể quan sát thấy một đai mực nớc dâng kéo
dài từ vùng biển phía nam nớc Anh, qua Bắc Hải vào Hà Lan và đến vùng biển
phía bắc của nớc Đức. Trong khi đó, tại các vùng biển bao quanh bán đảo
Scandinave, mực nớc biển lại có xu hớng hạ thấp. Nguyên nhân chính ở đây là
do bán đảo Scandinave đang ở trong giai đoạn nâng lên đẳng tĩnh bởi sự tan
chảy của lớp băng phủ bề mặt sau chu kỳ băng hà cuối cùng và qúa trình nâng
này xảy ra với tốc tộ nhanh hơn so với tốc độ dâng nói chung của mực nớc cũng
do ảnh hởng của qúa trình tan băng.
Câu hỏi 6.6 (a) Giá trị dơng
18
O tính theo phơng trình 6.1 cho biết tỉ số
18
O/
16
O trong mẫu phân tích lớn hơn so với mẫu chuẩn. Điều này cũng có nghĩa
là hàm lợng
18
O trong mẫu phân tích giàu hơn so với mẫu chuẩn (mẫu chuẩn ở
đây là SMOW).
(b) Bằng cách suy luận tơng tự nh trên, giá trị

18
O âm cho ta biết sự suy
giảm tơng đối của hàm lợng
18
O trong mẫu phân tích.
(c) Các sinh vật có cấu tạo phần cứng là canxi có xu hớng hấp thụ nhiều
18
O
hơn khi chúng sống trong môi trờng nớc lạnh. Do vậy tỉ số
18
O/
16
O của chúng
cũng cao hơn so với cùng loài sống trong môi trờng nớc ấm và điều này hiển
nhiên sẽ dẫn đến sự tăng cao của giá trị
18
O trong các loài sống trong nớc lạnh.
(d) Trong qúa trình bốc hơi, lợng
16
O đợc tích tụ nhiều trong hơi nớc
khiến cho lợng nớc còn lại cha bị bốc hơi trở nên nghèo
16
O hơn nớc bốc hơi.
Vì vậy, nớc trong băng nghèo
18
O hơn nớc biển nên giá trị
18
O trong lớp băng
phủ vùng cực sẽ phải mang giá trị âm.
Câu hỏi 6.7 (a) Do nhiệt độ nớc tầng mặt thờng có sự dao động nhiều hơn

so với nhiệt độ nớc ở tầng đáy sâu đại dơng, nơi mà nhiệt độ gần nh chỉ xê
dịch ở mức từ một đến hai độ so với ngay nay trong suốt thời kỳ Đệ tứ. Hơn nữa,
tỉ số đồng vị ôxy trong các mảnh vụn canxit của sinh vật một phần phụ thuộc
vào tỉ lệ đồng vị
16
O đợc tích tụ trong lớp băng phủ vùng cực, một phần phụ
thuộc vào nhiệt độ môi trờng nớc mà sinh vật đó đang sống, nhng ta có thể
loại bỏ đợc yếu tố chi phối thứ hai nếu chỉ sử dụng tỉ số đồng vị ôxy trong các
mảnh vụn sinh vật sống trong môi trờng nớc có sự dao động nhiệt độ rất nhỏ.
Đối với loài foraminifera sống bám đáy thì những yêu cầu trên hoàn toàn thỏa
mãn, nhng xét trên quy mô rộng thì việc xét tỉ số đồng vị ôxy trong một số loài
foraminifera phù du sống ở các vùng vĩ độ cao cũng có thể áp dụng cho mục đích
nghiên cứu này.
(b) Dựa vào hình 6.10 và tỉ lệ biến đổi tơng quan giữa giá trị

18
O với sự
chênh lệch mực nớc là 0,1%o tơng ứng với 10m nớc, ta có thể suy ra (i) độ
dâng cao của mực nớc biển sau thời kỳ băng hà cuối cùng là khoảng 100m và
(ii) khoảng thời kỳ biến đổi khí hậu trớc đó là khoảng 120m.
(c) (i) Trong số các đợt dâng lên và hạ xuống của mực nớc biển, thì đợt dao
động dao mực nớc lớn cuối cùng cũng không có gì khác biệt nhiều so với những
đợt dao động xảy ra trớc đó. (ii) Nói chung, các dao động dâng của mực nớc
sau mỗi thời kỳ băng hà thờng xảy ra với biên độ lớn hơn sao với các dao động
hạ của mực nớc vì các qúa trình hạ của mực nớc chủ yếu là sự tích hợp của
những dao động hạ theo một xu hớng chung trong mọt thời gian dài.
Câu hỏi 6.8 (a) Các dấu hiệu đầu tiên cho thấy sự có mặt của các mảnh vụn
do băng đa tới xuất hiện trong trầm tích là Oligocen muộn và nhiệt độ nớc
biển bề mặt tơng ứng với khoảng thời gian này là trong khoảng 7
0

C.
(b) Những biểu hiệu về sự tụt dốc đột ngột của nhiệt độ xảy ra vào Miocen
giữa có thể dợc xem là lý do dẫn đến bớc phát triển gia tăng của lớp băng phủ
Nam cực.
Câu hỏi 6.9 Nếu khối lợng nớc thực bị mất đi là 3,2510
3
km
3
/năm không
thay đổi thì với khối lợng nớc ban đầu trong Địa Trung Hải là 3,7510
6
km
3
sẽ

mất khoảng thời gian là:
măn1015,1
măn/km1025,3
km1075,3
3
33
36




Địa Trung Hải mới bị khô cạn hoàn toàn.
Câu hỏi 6.10 Với diện tích bề mặt đáy bị trầm tích muối che phủ đã cho và
thể tích lớp muối theo kết qủa vừa tính toán, ta có bề dày của lớp muối là :
,km1025,3

km
10
2
km105,6
2
26
34




hoặc 32,5m
Câu hỏi 6.11 (a) Phần câu hỏi này đợc đặt ra để chắc chắn bạn đọc đã hiểu
rõ mối quan hệ chung giữa
18
O với các diễn biến của mực nớc biển và các qúa
trình liên quan khác: giá trị
18
O càng cao có nghĩa là khối lợng băng trong các
con sông băng và lớp băng phủ càng lớn, do đó mực nớc biển sẽ bị hạ thấp. Khi
đó, nhiệt độ trung bình toàn cầu có thể bị giảm xuống (xem mục 6.2.3) khiến tốc
độ bốc hơi mặt nớc cũng bị suy giảm theo. Nhng điều này gần nh không ảnh
hởng đến qúa trình hình thành của các trầm tích muối bởi sự thành tạo của
chúng liên quan đến qúa trình hạ thấp của mực nớc biển do Địa Trung Hải bị
cô lập với nớc đại dơng và khô cạn dần do bốc hơi.
(b) Mỗi một đỉnh lên và xuống của đồ thị dữ liệu thô này cho thấy sự tăng
cao và giảm xuống của khối lợng băng và những dao động nớc biển tơng ứng.
Nói chung các dao động dâng và hạ của mực nớc biển toàn cầu trong thời gian
ngắn luôn tạo ra những đợt nớc lớn cần thiết để bổ sung thêm nguồn cung cấp
nớc cho Địa Trung Hải, góp phần tăng độ dày của lớp trầm tích muối.

(c) Quãng thời gian xảy ra các sự kiện không giống nhau: Trong khoảng thời
gian nằm giữa 5,89 triệu năm và 5,35 triệu năm quan sát thấy có khoảng 10
đỉnh đồ thị đi lên và đi xuống. Nằm giữa hai mốc thời gian 4,77 triệu năm đến
3,88 năm trớc cũng có khoảng 10 đỉnh đồ thị lên xuống. Tổng thời gian xảy ra
10 sự kiện đầu là khoảng nửa triệu năm và 10 sự kiện tiếp theo là khoảng
900.000 năm. Do vậy, thời gian xảy ra các sự kiện dao động từ 50.000 đến
100.000 năm. Kết qủa này nhìn chung là tơng ứng với thang bậc thời gian trên
hình 6.10. Tuy nhiên, cần hết sức lu ý đến độ phân giải của các mẫu trong việc
so sánh này để tránh sai sót. Khoảng cách giữa các mẫu trên hình 6.14 là 70 cm
theo cột trầm tích, tơng ứng với thời gian từ 20.000 - 25.000 năm, còn khoảng
cách giữa các mẫu trên hình 6.10 là 10 cm, ứng với thời gian từ 5.000 - 6.000
năm. Nh vậy, kết qủa trên hình 6.10 đã đợc xử lý chi tiết hơn kết qủa trên
hình 6.14.
(d) Thời kỳ khủng hoảng độ muối Messini kéo dài từ 5,5 triệu năm (khi Địa
Trung Hải bị cô lập bởi sự hạ thấp của nớc biển toàn cầu cùng với qúa trình
nâng trồi kiến tạo) đến 4,8 triệu năm (khi gờ chắn nớc Gibraltar bị nhấn chìm
hoàn toàn), tổng cộng là 0,65 triệu năm. Tuy nhiên, xen giữa hai giai đoạn thành
tạo trầm tích muối, tơng ứng với khoảng thời gian từ 5,3 đến 5,2 triệu, các điều
kiện môi trờng biển chiếm u thế.
(e) Một khi gờ chắn nớc Gibraltar bị phá vỡ hoàn toàn thì sự hạ thấp của
mực nớc biển vào thời điểm đó sẽ không đủ khả năng để cô lập Địa Trung Hải
bởi đờng nối thông vừa hình thành có độ sâu qúa lớn, có thể là do ảnh hởng
của các hoạt động kiến tạo hoặc do tác động xói mòn của nớc.
(f) Trong mục 6.2.4 có đề cập đến sự phát triển của vùng băng Nam cực và
đó cũng là nơi tích trữ khối lợng băng lớn trên thế giới. Rất có thể rằng những
dao động mực nớc biển trong Miocen và sau đó là kết qủa biến động khối lợng
băng ở Nam cực.
Câu hỏi 6.12 Hoàn toàn không. Xét về chi tiết, sự phân bố của các đờng
đẳng nhiệt trên cả hai sơ đồ không giống nhau, nhng đều thể hiện sự thu hẹp
không đáng kể của vùng đới nớc ấm nằm ở xích đạo và vĩ độ nhiệt đới (trong

giới hạn vùng vĩ độ tới 30
0
bắc, hình 6.15) trong giai đoạn băng hà so với phạm vi
mở rộng của nó ngày nay. Tuy nhiên, càng về phía bắc, các đờng đẳng nhiệt
trong sơ đồ qúa khứ càng có mật độ dày hơn do sự bành trớng về phía nam của
đai hàn đới vĩ độ cao. Thực tế, sự co hẹp chỉ xảy ra đối với đai khí hậu ôn đới chứ
không phải là đai khí hậu nhiệt đới.
Câu hỏi 6.13 Nói chung không có bằng chứng tự nhiên nào cho thấy ảnh
hởng chi phối theo chiều hớng nói trên, nhng theo chiều ngợc lại thì có:
chẳng hạn nh các đợt biển thoái xảy ra sau thời kỳ băng hà Ocdovic và Pecmi-
Cacbon diễn ra khi lớp băng phủ ở vùng cực bị co rút lại. Qúa trình biển tiến lớn
trong Creta gần nh không có mối liên quan gì tới sự suy tàn của một giai đoạn
băng hà nào - và qúa trình biển thoái tiếp sau đó (cách đây khoảng 70 triệu
năm) cũng không phải do sự xâm lấn của lớp băng phủ vùng cực gây ra. Tóm lại,
những đợt biển tiến lớn chắc chắn phải là kết qủa của các qúa trình kiến tạo
mảng.
Câu hỏi 6.14 (a) Điều này có nghĩa là, độ cao trung bình của mặt đất so với
mực nớc biển ngày nay lớn hơn mức phổ biến là 20m.
(b) Nếu toàn bộ số băng trên Trái đất bị tan chảy thì thể tích khối lợng
nớc trong các đại dơng sẽ tăng lên, điều này đồng nghĩa với sự dâng cao của
mực nớc. Khi đó, mực giới hạn độ cao lục địa tự do sẽ giảm xuống, nhng không
thể qúa 60m. Đó là vì, giới hạn mực độ cao lục địa tự do là độ cao trung bình của
mặt đất so mực nớc biển.
(c) Hình 6.15 cho thấy cách đây 80 - 90 triệu năm, mực nớc biển cao hơn
hiện tại từ 300 - 400m. Do đó, giới hạn độ cao lục địa tự do phải nhỏ hơn nhiều
so với bây giờ và nằm dới mức phổ biến. Vào thời kỳ đó, các biển nội lục nông có
sự phát triển mở rộng (mục 6.2.7).
Câu hỏi 6.15 (a) Đúng vì bên độ dâng của mực nớc biển sau thời kỳ băng
hà cuối cùng là 90m (hình 6.8) và uwcs tính nó có thể dâng cao thêm 60m nữa
nếu toàn bộ số băng còn lại bị tan chảy hoàn toàn (mục 6.2.3).

(b) Sai vì không có lý bởi những biến đổi của giới hạn độ cao lục địa tự do,
theo tính chất của nó, chỉ có thể đợc xác định qua những bằng chứng gián tiếp,
còn sự biến thiên của bề mặt geoid theo thời gian địa chất thì chỉ có thể xác định
một cách khái quát theo sự phân bố của các lục địa và đại dơng trong qúa khứ.
(c) Sai vì xét về yêu cầu cân bằng đẳng tĩnh (tơng tự nh việc thả những
mẩu gỗ vào trong nớc) thì lớp vỏ lục địa mỏng phải có "độ nổi" thấp hơn so với
lớp vỏ lục địa dày (câu hỏi 2.2(a), 2.12(d)), do đó giới hạn độ cao tự do của lớp vỏ
mỏng so với mực nớc biển sẽ phải nhỏ hơn.
(d) Sai vì hóa thạch Guembelitria chỉ giúp thiết lập lại các điệu kiện nớc
lu thông quanh Nam cực với sự phát triển của dòng chảy gió trên bề mặt. Hơn
nữa, đây chỉ là loài sinh vật sống phù du do đó càng không thể sử dụng các kết
qủa nghiên cứu này cho việc nghiên cứu sự phát triển của dòng chảy dới sâu.
(e) Sai, ở phần cuối mục 6.2.5 chúng ta đã biết, các trầm tích muối có thể
đợc thành tạo nhiều trong các giai đoạn này, nhng không phải lúc nào cũng
vậy.
Câu hỏi 7.1 Chắc chắn những lớp vỏ đại dơng đó sẽ bị biến đổi và điều này
càng đợc khẳng định rõ ràng sau khi tham khảo chơng 5. Bởi trong qúa trình
di chuyển ra xa trục tách dãn, một lợng lớn các nguyên tố nh Mg, K đã xâm
nhập vào trong lớp vỏ trong khi một lợng không nhỏ các nguyên tố khác lại bị
lấy ra khỏi vỏ, điển hình nh Ca. Các nguyên tố này và nhiều nguyên tố khác
đều bị phân bố lại, nhờ đó mà có thể một số các nguyên tố có giá trị kinh tế nh
sắt, mangan (hoặc là đồng và các kim loại tạo quặng khác) đã đợc tách ra và
tích tụ lại ở các khu vực nằm gần hoặc ngay trên đáy đại dơng với hàm lợng
công nghiệp. Ngoài ra, một lợng nớc khổng lồ đã bị mắc kẹt trong lớp vỏ bởi sự
hấp thụ của các khoáng vật ngậm nớc nh khoáng vật sét, zeolit và clorit.
Những biến đổi này xảy ra khá nhanh khi lớp vỏ đại dơng vẫn còn nằm ở gần
trục tách dãn.
Câu hỏi 7.2 (a) Với mỗi kg nớc biển chứa 35g muối hoà tan thì tổng khối
lợng muối có trong 1,410
21

kg nớc biển sẽ là:
1,4 10
21
3510
-3
kg 510
19
kg.
(b) Lợng trầm tích muối trong Địa Trung Hải sẽ chiếm
%8%100
105
104
19
18



tổng khối lợng muối có trong đại dơng thế giới
Câu hỏi 7.3 a) Ta có: 510
16
km
3
= 5010
15
m
3
suy ra khối lợng nớc biển
tơng đơng với 5010
15
m

3
sẽ là 5010
15
1025kg = 5,12510
19
kg = 5,110
19
kg.
Với tổng khối lợng nớc trong đại dơng là 1,410
21
kg, ta có tỉ lệ khối
lợng nớc di chuyển do băng hà gây ra là :
%6,3%100
104,1
101,5
21
19




(b) Trong thời kỳ đại băng hà, lợng nớc trong các đại dơng đều bị giảm
đi, do đó khả năng độ mặn trung bình của nớc biển sẽ tăng lên cao là điều hoàn
toàn có thể.
Câu hỏi 7.4 (a) Khi nguồn canxi hòa tan theo các con sông đổ vào đại dơng
đang ở trạng thái cân bằng bị giảm đi thì lợng canxi bị lấy ra khỏi nớc biển
cũng sẽ bị giảm đi hoặc nó vẫn tiếp tục tăng nhng bằng các con đờng khác. Có
rất nhiều cách khác nhau để lợng canxi trong nớc biển không bị giảm, đó là
việc giảm bớt lợng canxi mà các sinh vật hấp thụ để tạo ra lớp vỏ và khung
xơng bằng canxi; thứ hai là tăng lợng hoà tan CaCO

3

đã kết tủa sinh học; thứ
ba là tăng lợng canxi có nguồn gốc từ các hoạt động thủy nhiệt.
(b) Nếu lợng manhê xâm nhập vào các đại dơng ở trạng thái trên tăng lên
thì lợng manhê bị lấy ra khỏi nớc biển cũng sẽ tăng lên. Sự tăng cao của hàm
lợng manhê trong các lỗ hổng chứa nớc bên trong lớp trầm tích sẽ dẫn đến
việc giải phóng ra một lợng lớn manhê bởi các phản ứng xảy ra trong qúa trình
tạo đá (hình 7.2); và lợng lớn manhê khác sẽ bị các chu trình thủy nhiệt di
chuyển ra khỏi nớc biển.
Câu hỏi 7.5 Thời gian để nớc biển xâm nhập xuống độ sâu 1m trong lớp vỏ
sẽ là

s1067,1
ms106
m1
6
17




Tức là khoảng hơn 19 ngày, tơng đơng với vận tốc nớc khoảng
5cm/ngày, giá trị này gần đúng với tốc độ dự đoán tại các đới xâm nhập trong hệ
thống thủy nhiệt đã đợc khái quát trong mục 7.2.
Câu hỏi 7.6 Nếu so sánh nồng độ canxi có trong dung dịch thủy nhiệt và
dung dịch nớc sông ta sẽ thấy dung dịch thủy nhiệt có nồng độ canxi cao hơn
rất nhiều (mặc dù không có số liệu cụ thể, nhng dựa vào độ mặn của nớc sông
ta có thể đoán đợc điều này). Chính vì vậy mà với một lợng nhỏ dung dịch có
chứa hàm lợng canxi cao cũng có thể tạo ra một nguồn cung cấp canxi đáng kể

so với một lợng lớn các dung dịch có hàm lợng qúa thấp.