Tiến hóa điện động lực các mảng thạch quyển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT

Bài tiểu luận môn học
TIẾN HÓA ĐỊA ĐỘNG LỰC CÁC MẢNG
THẠCH QUYỂN

Họ và tên:
Lớp: Cao học Địa Chất khóa 2009-2011


H NI, 2010
I. Quỏ trỡnh phỏt trin ca a kin to.
a kin to cng nh a cht hc u phi tri qua nhiu giai on phỏt trin v
liờn quan cht ch vi s phỏt trin ca khoa hc - k thut. Mụi giai oan phat triờn lai
mang mụt c trng riờng.
Giai oan chuõn bi c trng bng s xuõt hiờn cac quan niờm vờ s thanh tao Trai
õt va s biờn ụi ia hinh cua no liờn quan ti cac pha huy thờ nm cua cac a.
Giai oan phat triờn th hai c trng vi s ra i cua gia thuyờt nõng o la gia
thuyờt kiờn tao co y nghia khoa hoc õu tiờn.
Giai oan ba cua ia kiờn tao vi s ra i cua hoc thuyờt ia mang anh dõu mụt
bc phat triờn dai cua ia kiờn tao.
Giai on th t l giai on khng hong ca a kin to l thuyt vi s sp
ca gi thuyt co rỳt, khỏc vi thi k gi thuyt nõng tri c thay th bng gi thuyt
co rỳt l s cú mt lot gi thuyt c xng v cú th xut phỏt t nhng tin
hon ton trỏi ngc nhau, trong nhng nm khng hong ú, gi thuyt trụi dt lc a
c ph bin rng rói nht, hỡnh thnh khi Antonio Snider- Pellegrini (1858) núi v s
tỏch v v trụi dt i xa ca cỏc lc a Atlantic. Gi thuyt ny c nờu y nht
v rừ rng nht bi nh a vt lý ngi c A.Vegener (1912).

Hình 1: bản đồ chi tiết các mảng kiến tạo và hớng dịch chuyển của chúng.

Vo gia nhng nm 50 nh nhng thnh tu ca cuc cỏch mng khoa hc-k
thut con ngi ó m rng kh nng hiu bit v cu trỳc v s phỏt trin ca v Trỏi
t v ca quyn kin to núi chung. a vt lý ó khng nh s tn ti mt lp yu
manti trờn astenosphera. ng thi vi s thay th h bin hoỏ tnh bng h bin hoỏ

2


động dưới hình thái kiến tạo mảng, tất cả điều đó cho phép nói rằng trong sự phát triển
của địa kiến tạo nói riêng, cũng như của địa chất học nói chung, vào đầu những năm 60
của thế kỷ 20 đã xảy ra một bước nhảy cách mạng thực sự, nó được biểu hiện ngay trong
sự tăng cường rõ rệt của các nghiên cứu khoa học theo các hướng mới.
II. ThuyÕt ®Þa m¸ng vµ nh÷ng yÕu ®iÓm cña nã.
II.1. Néi dung thuyÕt ®Þa m¸ng
Thuyết địa máng được ra đời từ thế kỉ 19 với khái niệm đầu tiên của các nhà địa
chất Mỹ J.Hall (1849) và J.Dana (1873). Từ đó nó được các nhà địa chất nhiều nước bổ
sung, hoàn thiện nhờ các công tình địa chất như của: E. Haug (1909), A. Arkhangelski
(1923-1927),… Các nhà địa chất này đã định nghĩa tỷ mỷ, xác định tính chất và phân chia
nhiều loại hình địa máng và xác định các giai đoạn khác nhau. Thuyết địa máng đã thống
trị trong lĩnh vực địa chất một thời gian rất dài, các quá trình địa chất kiến tạo đều được
giải thích dựa trên các học thuyết địa máng.
Học thuyết địa máng chia chu kỳ vận động của thạch thành 4 giai đoạn như
sau:
Giai đoạn 1: Ban đầu từ một thể nền, địa máng này bắt đầu sụt võng và mở rộng.
Sụt võng tốc độ lớn và được lấp đầy trầm tích, đồng thời hoạt động đứt gãy mạnh mẽ tạo
nên các phun trào và xâm nhập magma. Cuối giai đoạn này bắt đầu xuất hiện uốn nếp
mạnh mẽ mở đầu cho hoạt động nghịch đảo kiến tạo.
Giai đoạn 2: Hoạt động uốn nếp mạnh mẽ, hình thành những địa vồng dạng đảo,
bắt đầu hình thành trầm tích thô dạng molas. Hoạt động phun trào yếu đi và chủ yếu la

phan trào lục địa.
Giai đoạn 3: Hoạt động tạo núi diễn ra tích cực, núi được nâng lên cao, tốc độ
nâng lớn hơn tốc độ bào mòn. Càng ngày hoạt động uốn nếp tạo núi diễn ra mạnh nên tạo
thành khu vực uốn nếp tạo núi rộng lớn. Đồng thời cũng hình thành nhiều vùng trũng giữa
núi. Hoạt động đứt gãy trở lại, theo các đứt gãy magma phun lên. Các khoáng sản cũng
được hình thành vào thời gian này.
Giai đoạn 4: Giai đoạn uốn nếp nâng tạo núi chậm đi và dừng lại thay vào đó là
quá trình bào mòn, đồng thời lúc này cũng xuất hiện quá trình sụt hạ. Tạo nên một thể nền
mới.
II.2. Những điểm yếu của học thuyết địa Máng
Học thuyết địa máng cho rằng, sự hình thành các đại dương là do sự sụt lún của
các mảng thạch quyển. Ban đầu, sự sụt lún là nhỏ, xuất hiện các sụt lún dạng bậc thang

3


sau đó phát triển dần và hình thành đại dương. Như vậy, khi ta nghiên cứu đá của đáy đại
dương (giả sử là đáy Đại Tây Dương) thì đá ở đây phải giống về thành phần cũng như
tuổi của đá hai bên bờ (bờ Tây Phi và Đông Nam Mỹ). Nhưng thực ra không phải như
vậy, đá ở đáy đại dương là rất trẻ, còn đá hai bên bờ lại rất cổ so với đá ở đáy đại dương
và thành phần thì khác nhau.
Còn một loạt vấn đề về kiến tạo mà thuyết kiến tạo máng không giải thích được
hoặc giải thích không thỏa đáng, gượng ép như: về cổ khí hậu băng hà Paleozoi ở lục địa
Gonwana, về sự thay đổi cực từ của các cổ lục địa, sự giống nhau về phức hệ cổ sinh vật
trong thời kỳ Paleozoi của lục địa Gonwana, sự giống nhau về cấu tạo của các lục địa đã
tách rời (móng nền trước Cambri, những đai uốn nếp tuổi Paleozoi, lớp phủ nền, và sự
tách giãn đáy đại dương), sự giống nhau về đường rìa hai phía đối nhau của các đại dương
mới được hình thành, sức chứa của các đại dương là không đổi, đị thường từ tính dạng
dải, số liệu địa chấn và hướng của đứt gãy sâu, sự giống nhau tương đối về thành phần tuổi - cấu tạo của đá ở hai phía của sống núi giữa đại dương, khoảng cáh dịch chuyển của
các đứt gãy chuyển dạng ở ven rìa các mảng …

III. Thuyết kiến tạo mảng và các ưu điểm của nó.
III.1. Nội dung thuyết kiến tạo mảng.
III.1.1. Quá trình phát triển của học thuyết.
Thập kỉ 60 của thế kỉ 20 là thời kỳ cách mạng trong địa chất học bởi sự ra đời của
học thuyết kiến tạo mảng. Trỏi Đất của chúng ta được coi là một hành tinh có thạch quyển
luôn vận động, được cấu thành từ các mảng khác nhau cơ động trên quyển mềm. Ngày
nay các nhà địa chất đã xác định được rằng chính sự tương tác của các mảng quyết định
hình thái, vị trí của các lục địa và đại dương trong quá khứ, hiện tại và tương lai. Cũng
chính sự tương tác của các mảng là nguyên nhân tạo ra các dãy núi cổ và trẻ khác nhau
trên bề mặt hành tinh, và cũng là thủ phạm gây ra các trận động đất có sức tàn phá
nghiêm trọng. Hơn thế nữa, sự tương tác giữa các mảng cũng tác động đến chuyển động
của các dòng hoàn lưu khí quyển và như vậy chúng tác động luôn đến khí hậu toàn cầu.
Cũng từ những nguyên lí của học thuyết kiến tạo mảng, các nhà địa chất đã xác định được
mối liên quan giữa kiến tạo mảng với sự phân bố tài nguyên thiên nhiên và sự phân bố sự
sống với sự phát triển của chúng từ khi có mặt sự sống trên bề mặt hành tinh chúng ta.
Như vậy kiến tạo mảng khống chế toàn bộ các quá trình tiến hoá của Trái Đất và vì vậy
việc vận dụng những nguyên lí của học thuyết kiến tạo mảng vào nghiên cứu địa chất học
hiện đại cũng như tiếp tục bổ sung, hoàn thiện học thuyết kiến tạo này là nhiệm vụ trước
mắt và lâu dài của các nhà địa chất đương đại.

4


III.1.2. Theo thuyết kiến tạo mảng chu kỳ vận động của thạch quyển được
chia thành 7 giai đoạn.
Giai đoạn 1: Từ một thể nền ban đầu xuất hiện rift (là những khe nứt hoặc đứt gãy
sâu cấp hành tinh). Với cơ chế chuyển động ngang làm cho các đứt gãy này càng mở rộng
sau đó lớp vỏ lục địa dần bị biến mất và xuất hiện lớp vỏ đại dương. Lúc này magma chưa
xuất hiện trên bề mặt của lớp vỏ đai dương. Ứng với giai đoạn này là rift Đông Phi hiện

nay.
Giai đoạn 2: Càng ngày các rift càng mở rộng tạo nên các đứt gãy thuận sụt bậc.
Đến khi magma phun lên theo các đứt gãy sâu này sẽ xuất hiện một đại dương mới giống
như Hồng Hải ngày nay.
Giai đoạn 3: Dưới tác dụng của lực chuyển động ngay, magma ngày càng phun lên
nhiều hơn, đẩy phần lục địa tách ra về các phía, đại dương mới được hình thành ngày
càng mở rộng. Lúc này sống núi giữa đại dương xuất hiện, đứt gãy chuyển dạng cũng
phát triển mạnh trong thời kì này. Lúc này ở rìa mảng nơi giáp ranh với các lục đia chưa
xuất hiện ranh giới hội tụ. Giống như Đại Tây Dương hiện nay.
Giai đoạn 4: Trong giai đoạn này chúng ta không thấy sự xuất hiện của sống núi
giữa đại dương nữa, đại dương được mở rộng. Tại rìa đại dương là các ranh giới mảng hội
tụ, mảng đại dương chui xuống mảng lục địa, hình thành các máng biển sâu (Trench). Khi
mảng đại dương chui xuống dưới, vật liệu bị tái nóng chảy và theo các đứt gãy phun lên
tạo thành các cung đảo núi lửa. Đây là những nơi chiếm đa số các hoạt động núi lửa và
động đất của hành tinh. Ứng với giai đoạn này là Thái Bình Dương.
Giai đoạn 5: Quá trình tách dãn đến thời kì nào đó thì dừng lại. Các mảng lục địa
tiến lại gần nhau. Đại dương dần bị đóng, càng ngày đại dương càng bị thu hẹp. Địa
Trung Hải hiện nay là một ví dụ cho giai đoạn này.
Giai đoạn 6: Khi đại dương hoàn toàn biến mất, các mảng lục địa va chạm và xô
húc vào nhau hình thành núi, như Hymalaya hiện nay.
Giai ®oan
̣ 7: Quá trình hình thành núi dừng lại, thay vào đó là quá trình bóc mòn,
dần dần hình thành một nền mới.

5


H×nh 2: chu tr×nh kiÕn t¹o Wilson

III.1.3. Động lực học các mảng

Từ khi phát hiện ra quyển mềm, các nhà địa chất đã chứng minh được thạch quyển
được ghép với nhau bằng các mảng lớn nhỏ khác nhau cơ động trên quyển mềm. Người ta
cũng nhận thấy rằng sự biến dạng tích cực được biểu thị bằng cường độ địa chấn định vị
dọc theo các tuyến hẹp, đó là ranh giới giữa các mảng. Trên hình 1 người ta nhận thấy rằng
trên một số tuyến rất hẹp các chấn tiêu động đất được định vị dọc theo một ranh giới rất
mảnh, dó là trường hợp của sống núi giữa Đại Tây Dương hoặc của các đới hút chìm ven
rìa Thái Bình Dương. Trong các vùng khác mật độ động đất được phân bố trên diện tích lớn
hơn như ở khu vực Địa Trung Hải hoặc ở Bắc Himalaya, chúng tương ứng với các dải lục
địa bị biến dạng mạnh trên diện rộng.

H×nh 3: Lùc g©y chuyÓn ®éng

a. Hướng vận động tương đối:
+ Phương của các đứt gãy chuyển dạng cắt các sốn g núi đại dương thường song
song với véctơ vận động tương đối của các mảng. Trong số các yếu tố cấu tạo trên các

6


bản đồ đo sâu đại dương thì các đứt gãy chuyển dạng là đáng chú ý nhất. Một số các đứt
gãy chuyển dạng có độ phân cắt sâu xuống đến tận quyển mềm trở thành ranh giới mảng.
+ Cơ chế các chấn tâm động đất cũng cho ta những thông tin về hướng vận động
tương đối của các mảng. Xuất phát từ cơ chế chấn tâm, người ta có thể tính đựơc vectơ
dịch trượt tức là phương và chiều vận động. Thí dụ trên hình 11-4 biểu diễn các vectơ
dịch trượt dọc theo các máng biển sâu khác nhau bao quanh mảng Philipin.

H×nh 4. C¸c dÞch chuyÓn tuyÖt ®èi hiÖn ®¹i ®îc tÝnh
theo Gordon vµ Jurdy (1986).

b. Tốc độ vận động tương đối

Các dải dị thường từ đối xứng qua sống núi giữa đại dương là một dấu hiệu quan
trọng để chúng ta tính được tốc độ vận động tương đối của các mảng. Tốc độ trung bình
được tính cho một giai đoạn ba triệu năm diễn ra trên đáy đại dương theo một khoảng
cách nào đó. Trong các giai đoạn lâu dài, tốc độ dịch chuyển rất ít thay đổi.
Các dị thường từ cho phép dựng lại khung cảnh cổ kiến tạo từ kỉ Jura và sự dịch
chuyển của các mảng lớn đã được định cỡ từ giai đoạn này. Khi đó người ta gọi là chuyển
động xác định (cinématique finie). Chúng ta cần phải biết chuyển động này để định các
mốc giới hạn hợp lí trong không gian và thời gian xung quanh những hệ thống biến dạng
mà chúng ta nghiên cứu.

7


Hình 5: Tốc độ dịch chuyển của mảng tính đợc thông qua tính
tuổi của đá ở dải núi ngầm Thái Bình Dơng.

c. Mụ t hỡnh thỏi cỏc chuyn dch trờn hỡnh cu
Tc tỏch gión dc theo cỏc sng nỳi i dng tng dn khi xa cc. Ti cc thỡ
nú bng 0 v i du thnh ranh gii hi t khi chuyn sang phn i din bờn kia cu
cc.

Hình 6. Hình học ơle, trục và cực xoay, các vòng tròn nhỏ
(Theo L.Jolivet, 1995)

8


III.1.4. Ranh giới chính của các mảng thạch quyển

H×nh 7: b¶n ®å ranh giíi c¸c m¶ng th¹ch quyÓn

a. Ranh giới tách giãn, các sống núi đại dương và các rift nội lục
+ Sống núi giữa Đại Tây Dương.

ở phía bắc, sống núi này phân cách mảng Âu-á và mảng Bắc Mỹ, ở phía nam nó
phân cách hai mảng Châu Phi và Nam Mỹ. Điểm chạc ba Châu Phi-Bắc Mỹ-Âu á là vùng
Asores còn điểm chạc ba Bắc Mỹ-Nam Mỹ-Châu Phi thì bị phân tán hơn nhiều
+ Các sống núi của ấn Độ Dương, biển Hồng Hải và rift Đông Phi.
Nước của ấn Độ Dương phủ trên ba mảng chính: mảng Sômali, mảng Ân - Uc và
mảng Nam Cực. Sống núi phía tây nam tách giãn rất chậm, tốc độ không vượt quá
1,6cm/năm, nhưng sống núi phía đông nam và phía tây tách giãn lại nhanh hơn, ở phía
nam Australia, tốc độ đạt đến 7,5cm/năm nhưng khi tiến gần đến cực quay ấn - á đặt ở
vùng Địa Trung Hải thì tốc độ này lại giảm đi nhanh chóng. Vào đến cửa vịnh Ađen, tốc
độ tách giãn không còn vượt quá 2cm/năm nữa. Sống núi này đi vào vịnh Ađen rồi sau đó
chìm xuống biển Hồng Hải. ở phía nam của sống núi này, gặp rift Đông Phi tại điểm chạc
ba Somali-Arap-Châu Phi trong vùng Afar.

ở phía bắc, sống núi này phân cách mảng Âu-á và mảng Bắc Mỹ, ở phía nam nó
phân cách hai mảng Châu Phi và Nam Mỹ. Điểm chạc ba Châu Phi-Bắc Mỹ-Âu á là vùng
Asores còn điểm chạc ba Bắc Mỹ-Nam Mỹ-Châu Phi thì bị phân tán hơn nhiều
+ Các sống núi của ấn Độ Dương, biển Hồng Hải và rift Đông Phi.
Nước của ấn Độ Dương phủ trên ba mảng chính: mảng Sômali, mảng Ân - Uc và
mảng Nam Cực. Sống núi phía tây nam tách giãn rất chậm, tốc độ không vượt quá
1,6cm/năm, nhưng sống núi phía đông nam và phía tây tách giãn lại nhanh hơn, ở phía
nam Australia, tốc độ đạt đến 7,5cm/năm nhưng khi tiến gần đến cực quay ấn - á đặt ở
vùng Địa Trung Hải thì tốc độ này lại giảm đi nhanh chóng. Vào đến cửa vịnh Ađen, tốc

9

độ tách giãn không còn vượt quá 2cm/năm nữa. Sống núi này đi vào vịnh Ađen rồi sau đó
chìm xuống biển Hồng Hải. ở phía nam của sống núi này, gặp rift Đông Phi tại điểm chạc
ba Somali-Arap-Châu Phi trong vùng Afar.
+ Sống núi Đông Thái Bình Dương.
Sống này tạo nên ranh giới phía đông nam của mảng Thái Bình Dương. Tốc độ
tách giãn của nó thay đổi nhanh chóng từ 6cm/năm ở phía nam đến 17cm/năm ở phía bắc
bờ biển Nam Mỹ. Dọc theo sống núi này người ta gập hai điểm chạc ba đó là Nam CựcThái Bình Dương-Nazca (NC-TBD-NZC) và Nazca-Cocos-Thái Bình Dương (NZCCOC-TBD. Sống núi Đông Thái Bình Dương kết thúc ở phía bắc trong vịnh California
bằng một loạt các bồn bị xếp lệch đi dạng bậc thang do các trượt bằng phải dọc theo đứt
gãy San Andreas.

Hình 8: ranh giới phân kỳ

b. Các ranh giới hội tụ
Các ranh giới hội tụ trước hết là các đới hút chìm (subduction zones), ở đó thạch
quyển đại dương bị hút xuống dưới manti. Sự hội tụ cũng có thể dẫn đến các mảng xô húc
nhau (Collitsion). Một phần đáng kể của sự hội tụ bị dồn vào các đới xô húc, ở đó xẩy ra
các quá trình biến dạng nội lục rất mạnh mẽ.
+ Các đới hút chìm rìa mảng Thái Bình Dương
Tất cả các đới hút chìm rìa mảng Thái Bình Dương hấp thu thạch quyển đại dương
của mảng này hoặc các mảng phụ khác như Nazca và Cocos với tốc độ hội tụ tương đối
cao, thường đạt và vượt 10cm/năm.
+ Các đới hút chìm ở ấn Độ Dương
Có hai đới hút chìm đang hoạt động trong ấn Độ Dương đó là máng biển sâu
+ Các đới hút chìm ở Đại Tây Dương
Có hai đới hút chìm khá ngắn hoạt động trong Đại Tây Dương dọc theo máng biển
sâu Bắc và Nam Anti.

10

+ Các đới xô húc (đụng độ. Collision zones)
Một cách tổng thể, sự biến dạng ở các đới xô húc tác động trên một phạm vi rộng
và vì vậy thật khó vạch ra được một ranh giới mảng chính xác như chúng ta đã tiến hành
đối với các đới hút chìm. Tốc độ hội tụ ở đây được tạo ra do các vận động tương đối giữa
các phần không biến dạng của các mảng hiện nay, giữa các điểm ở phía ngoài đới biến
dạng. Các đới xô húc gồm có : Xô húc Ấn Độ - Châu Á, xô húc Âu-Phi, xô húc Ảrap Âu- Á, xô húc Châu Úc- Inđônêsia, một ranh giới hội tụ mới đang được hình thành ở phía
nam Ấn Độ.
c. Ranh giới chuyển dạng hay trượt bằng lớn
+ Đứt gãy San Anđreas.
Đứt gãy này viền lấy phía tây mảng Bắc Mỹ và nối liền sống núi Đông Thái Bình
Dương với sống núi Juan de Fuca. Dọc theo ranh giới này, vận động trượt bằng thuần tuý
với tốc độ 5 cm/năm
+ Đứt gãy Alpơ thuộc Tân Zêland.
Đứt gãy này là cầu nối giữa hai máng biển sâu Kermadec và Puysegur. .Dọc theo
máng Kermades mảng Thái Bình Dương chúi xuống mảng Châu Úc, ngược lại dọc theo
mảng Puysêgur thì mảng Châu Úc lại chúi xuống mảng Thái Bình Dương Vận động dọc
theo đứt gãy chuyển dạng này được xác định là trượt bằng phải và từng phần bị nén ép
làm nâng cao nhanh chóng dải Alpơ. Tốc độ trượt bằng của hai cánh đứt gãy là 5 cm/năm.
+ Đứt gãy Levant.
Đứt gãy này hoạt động rất mạnh bao lấy mảng Arap ở phía tây và là một trượt
bằng trái với vận tốc khá chậm, chỉ 1 cm/năm. Hoạt động của đứt gãy này có tác động đến
việc mở ra biển Hồng Hải và làm dịch chuyển mảng Arap xô húc vào dãy Zagros ở phía
đông bắc. Biển Tử ( Mer Morte) được mở ra dọc theo đứt gãy này như một bồn pull –
apart.

ở Việt Nam đới xiết trượt Sông Hồng là một đới đứt gãy trượt bằng với cự ly dịch
trượt từ 33 triệu năm đến nay đạt cự ly 400-700km đủ tiêu chuẩn xác lập là một ranh giới
mảng.
III.1.5. Các mảng thạch quyển.
Các mảng thạch quyển được chia ra làm hai loại gồm có 8 mảng: Mảng Âu - á,

Mảng Châu Phi và Sômali, Mảng ấn Độ, Mảng Châu úc, Mảng Bắc Mỹ, Mảng Nam Mỹ,
Mảng Nam Cực, Mảng Thái Bình Dương và 8 mảng phụ: Mảng Juan de Fuca, Mảng
Caribê, Mảng Cocos, Mảng Nazca, Mảng Pantagonia, Mảng Arap, Mảng Philipin, Mảng
Đông Nam Á.

11


H×nh 9: B¶n ®å c¸c m¶ng th¹ch quyÓn.

Những kết quả nghiên cứu về đới xiết trượt Sông Hồng cũng như đới tách giãn
đông bắc biển Đông trong thời gian qua cho phép chúng ta có đủ cơ sở để tách khu vực
Đông Nam á thành một mảng phụ của thạch quyển với đầy đủ ranh giới mảng.
1. Ranh giới hội tụ: Đới hút chìm Xumatra – Java.
2. Ranh giới trượt bằng: Đới xiết trượt Sông Hồng.
3. Ranh giới tách giãn: Trục tách giãn phương đông bắc biển Đông Việt Nam.
4. Ranh giới hỗn hợp trượt bằng – hút chìm: Đới cấu trúc Philipin.
Việc thiết lập mảng phụ Đông Nam á không chỉ làm cho bức tranh kiến tạo mảng
hiện đại khu vực này thay đổi hợp lý, logic và tất yếu mà còn giúp cho chúng ta định
hướng tốt hơn trong việc nghiên cứu biến dạng rìa mảng, nội mảng và tai biến địa chất
kèm theo.
III.1.6. Các đới biến dạng trẻ chính.
+ Rìa thụ động và các rift nội lục
Bao quanh tất cả các lục địa trừ các rìa có đới hút chìm, các rìa thụ động biểu thị
những khu vực lục địa bị biến dạng trong giai đoạn tạo rift trước khi mở ra đại dương
chính thức. Bề rộng của đới biến dạng khoảng 150km, đa số bị chìm ngập dưới sâu và
người ta chỉ có thể tơí được nhờ các phương tiện địa vật lý và khoan đáy đại dương.
+ Các dải núi và sự hút chìm.
Dải núi dài nhất của Trái Đất kéo dài từ Pantagonia đến Alaska. Nó bao gồm các
núi của dải Anđơ và các dãy núi Bắc Mỹ

12


Hình 10: Các đới biến dạng trẻ chính

+ Cỏc bn ven rỡa v s hỳt chỡm.
Ngc li rỡa Tõy Thỏi Bỡnh Dng s hỳt chỡm li sinh ra mt s bin dng
cng gión (dộfomation extensive) ca mng phớa trờn, gi l mng chm.
+ Chm trt (obduction).
Trong cỏc di nỳi Alp hoc Himalaya, hin tng xy ra sm nht l s chm
trt ca v i dng trờn rỡa th ng.
Mảng
Châu Phi

M ảng
Nam mỹ

M á n g h ú t c h ìm
C hi Lê
2

RT

RĐ

15-

Sống núi
g iữ a Đ ạ i

Tây D ương
1 4

Sống núi
ấn Đ ộ D ư ơ n g

R if t l ụ c đ ị a
Đ ông Phi
RT

Mảng
Âu - á

Mảng
ấn Độ

3

RT

1

Mảng

Mảng
P h il ip in

(K h u v ự c Đ ô n g N a m á)
M á n g h ú t c h ìm
Đ ô n g ấ n - T im o

RĐ

Đ iể m n ó n g
H aw ai
2

1

Mảng
Nam Mỹ
Sống núi
g iữ a Đ ạ i T â y D ư ơ n g
M á n g h ú t c h ìm C h i L ê
RĐ
2
T hạch quyển

T hạch quyển

T hạch quyển

Q u yển m ềm

Q u yển m ềm

Q u yển m ềm

Sống núi
Đ ô n g T h á i B ìn h D ư ơ n g

RĐ

T hạch quyển

75100-

M ảng
Nazca

T h á i B ìn h D ư ơ n g

Q u yển m ềm

Đ ộ sâu
(km )

Nam Mỹ

Đ ại Tâ y D ươ n g

V ỏ lụ c đ ịa

Châu Phi

ấn Đ ộ Dư ơ ng

Thái Lan
Đông Dương

Thái

Vỏ đại dương

V ỏ c h u y ể n tiế p

B ìn h

Dươ ng

R Đ - R ìa đ ộ n g ;

Nam Mỹ

R T - R ìa t ĩn h

Hình 11: Mặt cắt tổng quát cắt qua thạch quyển từ máng hút chìm Chile qua mảng Nam Mỹ,
mảng Châu Phi, mảng ấn Độ, Mảng Âu - á (vùng Đông á), mảng Philipin, Mảng Thái
Bình Dơng (qua điểm nóng Hawai), mảng Nazca rồi trở lại máng hút chìm Chilê.
1- Bazan toleit thành tạo ở sống núi đại dơng; 2- Magma kiềm vôi thành tạo ở đới hút chìm
thuộc rìa lục địa tích cực hoặc cung đảo; 3- Magma kiềm thành tạo ở đới rift nội lục; 4Điểm nóng (hot spots), chủ yếu là magma kiềm (Tạ Trọng Thắng, 1996).

+ Xụ hỳc (collision).
Cỏc vớ d trong trng hp ny l s xụ hỳc n - Chõu v trong khu vc a
Trung Hi. S xụ hỳc gia cỏc lc a thuc Gondwana nh Chõu Phi, Arap, n vi

13


Âu - Á lần lượt tạo nên các dải núi chạy dọc theo vĩ tuyến từ biển Caribê đến tận
Inđônêsia. Quá trình xô húc đã làm tăng bề dày vỏ Trái Đất thuộc dải Tethys và sự biến

dạng ở xa đới xô húc đồng thời mở ra các bồn đại dương thuộc Địa Trung Hải trong bối
cảnh hội tụ.
III.2. Các ưu điểm của thuyết kiến tạo mảng:
Giải thích được một loạt vấn đề về kiến tạo mà thuyết kiến tạo máng không giải
thích được hoặc giải thích không thỏa đáng, gượng ép như:
1. Kết quả đo đạc:
-

Cho thấy lục địa trôi đạt với tốc độ khác nhau

-

A.E.M.Naim (1967) sau khi tính toán chi tiết cho thấy trong khoảng thời gian 200
triệu năm từ Carbon muộn - đầu Paleogen, Châu Âu và Bắc Mỹ đã rời xa nhau
khoảng 4500 km, cho thấy tốc độ trôi của các lục địa này trong khoảng thời gian
đó là ~ 2cm/năm.

1. Về cổ khí hậu băng hà Paleozoi ở lục địa Gonwana.
2. Về sự thay đổi cực từ của các cổ lục địa.
3. Sự giống nhau về phức hệ cổ sinh vật trong thời kỳ Paleozoi của lục địa Gonwana.
-

Các nhà khoa học đã tìm thấy một loại thực vật là Glossopteris trên tất cả các lục
địa thuộc Gondwana.

-

Ở Châu Phi, Ấn Độ, Châu Nam Cực đều tìm thấy hóa thạch của loài bò sát khổng
lồ Lystrosaures chỉ sống ở miền nhiệt đới và á nhiệt đới, không thể bơi qua những
khoảng rộng lớn như đại dương.

-

Vậy, vào cuối Paleozoi - đầu Mesozoi, các thành phần của Gondwana chưa bị tách
ra và Châu Nam Cực không ở vào vị trí hiện nay.

4. Sự giống nhau về cấu tạo của các lục địa đã tách rời (móng nền trước Cambri,
những đai uốn nếp tuổi Paleozoi, lớp phủ nền, và sự tách giãn đáy đại dương).
5. Sự giống nhau về đường rìa hai phía đối nhau của các đại dương mới được hình
thành.
-

Hình dạng đường bờ của lục địa Nam Mỹ và Châu Phi khá khớp nhau.

-

Khi xem xét cấu trúc chính của các lục địa, ta thấy những vùng này cũng có khả
năng ráp lại với nhau để trở thành một lục địa duy nhất.

6. Sức chứa của các đại dương là không đổi.
7. Dị thường từ tính dạng dải.

14


8. Hướng của đứt gãy sâu.
9. Giải thích được sự tạo thành những dải núi ngầm ở Thái Bình Dương với điểm cao
nhất là Hawai, qua đó tính được tốc độ dịch chuyển tương đối của mảng Thái
Bình Dương.
10. Giải thích được sự tạo thành dải núi Hawai: Hawai là đảo được hình thành bởi núi

lửa dạng “hot spot”. Các điểm nóng này là cố định trong manti, nếu không có sự
chuyển động ngang của mảng thạch quyển phía trên thì không thể hình thành được
dải núi Hawai. Từ đây, chúng ta cũng biết được hướng di chuyển của mảng Thái
Bình Dương.

Hình 11: Sự hình thành dãy núi Hawai, cho thấy sự dịch chuyển ngang của các mảng

15


11. Sự giống nhau tương đối về thành phần - tuổi - cấu tạo của đá ở hai phía của sống
núi giữa đại dương.
12. Cấu trúc địa chất và tuổi của đá:
-

Những dãy núi cổ hiện nay chấm dứt một cách đột ngột tại ranh giới lục địa. Nếu
ráp các lục địa với nhau thì cấu trúc địa chất của chúng lại trùng khớp nhau.

-

Đá phun trào và đá biến chất Tiền Cambri ở Tây Phi và phần lồi phía Đông của
Nam Mỹ có tuổi gần giống nhau.

13. Khoảng cách dịch chuyển của các đứt gãy chuyển dạng ở ven rìa các mảng …

IV. Sự thay thế thuyết kiến tạo mảng là một tất yếu khách quan.
Với chuyển động thẳng đứng là chủ đạo còn chuyển động ngang là thứ yếu, học
thuyết địa máng vẫn có thể giải thích được sự uốn nếp của đá. Tuy nhiên, với những hiện
tượng như địa di, đứt gãy trượt bằng có biên độ dịch trượt rất lớn thì học thuyết này
không thể giải thích được một cách thỏa đáng nhất và gặp nhiều khó khăn. Nhưng với học

thuyết kiến tạo mảng thì việc giải thích những hiện tượng này là rất dễ dàng. Bên cạnh đó,
một vài hiện tượng khác tương tự như sự tiếp tục cao lên của Hymalaya, uốn nếp của dãy
Anpes, sự chuyển động của đứt gãy San Andrea thuyết địa máng không thể giải thích
được với cơ chế chuyển động thẳng đứng là chủ đạo. Trong khi đó, thuyết kiến tạo mảng
với cơ chế chuyển động ngang là chủ đạo lại giải quyết được những vấn đề trên.
Một bằng chứng thuyết phục khác để bác bỏ luận điểm của học thuyết địa máng đó
chính là các dấu vết hóa thạch tìm được. Hóa thạch của Cynognathus động vật đi bộ, cách
ngày nay khoảng 240 triệu năm được tìm thấy ở Nam Mỹ, Châu Phi và Ấn Độ. Hóa thạch
Lystrosaurus là động vật đi bộ, cách ngày nay khoảng 240 triệu năm được tìm thấy ở Nam
Mỹ, Châu Phi và Châu Nam Cực. Hóa thạch bay Mesosaurus sống cách ngày ngay
khoảng 260 triệu năm được tìm thấy ở Nam Mỹ và Châu Phi. Cùng là một loài lại sống ở
những nơi điều kiện khác hẳn nhau, điều đó là không thể. Mà chỉ có thể là sự di chuyển
mới có thể tạo ra được điều đó. Theo học thuyết địa máng thì các động vật này di chuyển
qua các vùng đất, nhưng một vùng đại dương rộng như vậy thì chúng không thể di chuyển
được, loài bay cũng không thể bay xa như thế, hơn nữa chúng đều là các động vật nước
ngọt, nếu xuống biển vài giờ là chết. Có giả thuyết cho rằng có một cầu đất để cho chúng
di chuyển qua các đại dương. Tuy nhiên, hiện nay không tìm được dấu vết nào của cầu
đất và cũng không thể nào tồn tại một cầu đất như thế. Và giả sử có một cầu đất để cho
các động vật đó di chuyển qua thì thực vật không thể di chuyển qua như thế được. Người
ta đã tìm thấy hóa thạch thực vật của Glossopters cách ngày nay khoảng 260 triệu năm ở
Nam Mỹ, Châu Phi, Ấn Độ, Úc và Nam Cực. Cũng như các động vật kể trên, cùng một

16


loại thực vật không thể sống trong nhiều môi trường khác nhau như vậy, hơn nữa, thực
vật không thể di chuyển xa đến như thế.

Hình 12 Các hóa thạch động vật và thực vật cùng loại tìm thấy ở các vùng
khác nhau trên thế giới

Điều này thuyết địa máng không thể giải thích được. Chỉ có sự di chuyển của các
mảng thạch quyển mới có thể làm nên điều đó. Các loài này ban đầu sống trong một lục
địa, một môi trường. Sau đó, mảng lục địa này được tách ra thành nhiều mảng khác và
mang theo các sinh vật này. Chỉ có sự di chuyển của các mảng mới giải thích thỏa đáng.
Với sự nâng hạ là chủ đạo trong học thuyết địa máng thì tại những nới nâng cao
như Hymalaya, Alpes,… thì mặt Moho nâng cao, còn tại nhưng nới hạ thấp như các sống
núi giữa đại dương thì mặt Moho sẽ chìm sâu nhất do sự sụt lún của thạch quyển. Tuy
nhiên không phải như vậy, thực tế mặt Moho chìm sâu hơn ở những dãy núi cao, còn tại
những sống núi giữa đại dương mặt Moho lại nâng lên cao. Chỉ có sự chuyển động ngang
của các mảng thạch quyển làm nén ép tại các dãy núi hay căng giãn ở sống núi giữa đại
dương mới có thể giải thích được bề mặt Moho.
Các tai biến với tính chất phá hủy mạnh như động đất, sóng thần thì sự nâng hạ
hay chuyển động ngang kéo theo sự nâng hạ không thể nào sinh ra một năng lượng lớn
đến vậy để có thể gây ra nhưng trận động đất lớn. Chúng ta vẫn thấy sự biến đổi địa hình
trước khi trận động đất xảy ra theo chiều thẳng đứng. Nhưng những biến dạng này la
những biến dạng kéo theo do sự căng giãn và nén ép theo chiều ngang của trường lực ứng

17


suất. Với sự chuyển động ngang của thuyết kiến tạo mảng chúng ta mới xác định được
hướng các trường lực ứng suất, hướng chuyển động của các đứt gãy kiến tạo.
Với sự phát hiện ra quyển mềm thì cơ chế trượt ngang của các mảng thạch quyển
được giải quyết. Người ta đưa ra giả thuyết rằng sự đối lưu trong manti là nguyên nhân
gây ra sự dịch chuyển này. Tuy nhiên, vẫn chưa thống nhất được là có một tầng đối lưu
hay hai tầng đối lưu trong manti hoặc sự đối lưu trong manti là khác với những giả thuyết
này.
Khi dòng nhiệt đi lên, chỗ đó của thạch quyển tách ra, với lực đẩy của manti đi lên
làm dịch chuyển các mảng về hai phía. Nơi mà dòng nhiệt đi xuống là nơi xảy ra hiện

tượng hút chìm hoặc đụng độ, nơi mà các mảng đi vào nhau. Tuy đây mới chỉ là giả
thuyết nhưng nó cũng mang tính thuyết phục và trong tương lai, với sự phát triển của
khoa học kỹ thuật con người sẽ chứng minh được điều này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Edward.J.Tarbuck, 1994, The Theory of plate tectonic.
2. Googl Earth
3 Tống Duy Thanh, Giáo trình địa chất cơ sở. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà
Nội.
4 Tạ Trọng Thắng, 2005, Địa kiến tạo đại cương, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia
Hà nội.

18