Bài giảng địa chất học chương 1 nguyễn thị mây

Chương 1
CẤU TẠO, CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ
HÓA HỌC CỦA TRÁI ĐẤT


Mục tiêu:

Nhằm trang bị cho sinh viên những kiến
thức về:
* Cấu tạo của Trái Đất
* Các tính chất vật lý cơ bản và
thành phần hoá học của Trái Đất


1.1. Cấu tạo, trạng thái vật chất bên trong TĐ
Bằng phương pháp gián tiếp đặc biệt là phương
pháp địa chấn cho phép các nhà khoa học giả
thiết rằng Trái Đất được cấu tạo bởi ba quyển:
- Vỏ
- Manti
- Nhân
Các quyển này khác nhau về thành phần,
trạng thái vật chất.



1.1.1. Vỏ Trái Đất
Vỏ Trái Đất là phần cứng ngoài cùng của
Trái Đất, ngăn cách với quyển Manti bên dưới
bằng mặt ranh giới Moho, có bề dày thay đổi 5 10km ở đại dương và 20 - 70km ở lục địa. Vỏ
Trái Đất được cấu tạo bởi các lớp có thành

phần khác nhau, được chia ra 2 kiểu vỏ: vỏ lục
địa và vỏ đại dương.



- Vỏ lục địa:
Phân bố ở nền lục địa có một phần nằm dưới
mực nước biển. Bề dày trung bình 35 - 40km, ở
miền núi cao có thể đạt tới 70km. Về cấu tạo
gồm: Lớp trầm tích cổ, lớp granit và lớp bazan
- Vỏ đại dương:
Phân bố ở nền đại dương, dưới tầng nước biển
và đại dương. Bề dày trung bình 5 - 10km. Về
cấu tạo gồm: Lớp trầm tích trẻ và lớp bazan.


- Thành phần hoá học:
Có mặt hầu hết các nguyên tố hoá học
trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev,
trong đó chủ yếu là các nguyên tố O2, Si, Al, Na,
K, Ca, Fe, Mg. Trong tám nguyên tố này, Si và
Al có hàm lượng lớn nhất nên còn được gọi là
quyển Sial


1.1.2. Quyển Manti.
Ngăn cách với vỏ Trái Đất bằng mặt Moho
và nhân Trái Đất bằng mặt Gutenberg, ở độ sâu
70 - 2900km. Căn cứ vào tốc độ truyền sóng
chấn động chia ra: lớp cứng trên cùng là phần

dưới của thạch quyển. Tiếp đó là lớp vật chất có
tính dẻo nên được gọi là quyển mềm. Phần
dưới cùng vật chất ở trạng thái rắn.



- Quyển mềm
Tại đây vật chất ở trạng thái nửa nóng chảy
nửa kết tinh nên đã hình thành các dòng đối lưu
theo chiều thẳng đứng và nằm ngang. Do sự di
chuyển của vật chất theo chiều thẳng đứng nên
đã tác động vào thạch quyển gây nứt vỡ. Vật
chất nóng chảy xâm nhập vào vỏ Trái Đất gây
nên hiện tượng xâm nhập, phun trào



1.1.3. Nhân Trái Đất.
Độ sâu 2900 km- 6371km, theo nhiều nhà khoa
học nhân ngoài gần như lỏng, nhân trong rắn
Trước kia người ta cho rằng toàn bộ nhân là sắt
và niken nên còn gọi là Nife. Ngày nay người ta
quan niệm rằng, nhân khác các quyển nằm trên
nó không phải do thành phần mà chủ yếu do
trạng thái vật chất. Với áp suất lớn vật chất tồn
tại ở dạng ion mang điện.


1.2. Các tính chất vật lý của Trái Đất
1.2.1.Tỉ trọng:

Do khối lượng các lớp bên trên đè nén các
lớp bên dưới, nên vật chất ở các lớp dưới bị
nén chặt làm tăng mật độ vật chất dẫn tới tăng tỉ
trọng. Như vậy ta thấy tỉ trọng của Trái Đất tăng
dần theo chiều sâu.


1.2.2. Áp suất
- Áp suất thủy tĩnh: sinh ra do trọng lượng các
lớp bên trên đè nén các lớp bên dưới, áp suất
thủy tĩnh tăng theo chiều sâu.
- Áp suất địng hướng: sinh ra do các chuyển
động kiến tạo của vỏ Trái Đất. Phân bố theo
phương nằm ngang ở phần trên của vỏ Trái Đất
và giảm dần
theo chiều sâu.


1.2.3. Trọng lực
Trọng lực là tổng hợp
của hai lực: lực hút
của Trái Đất và lực ly
tâm sinh ra do sự tự
quay của Trái Đất (do
lực ly tâm nhỏ chỉ ~
0,34% nên hướng
của trọng lực vẫn là
hướng tâm).

1.2.4. Nhiệt của Trái Đất
Nhiệt của Trái Đất gồm có nhiệt bên ngoài (do
mặt trời cung cấp) và nhiệt bên trong Trái Đất.



- Nhiệt bên trong: do các phản ứng hóa học tỏa
nhiệt, sự phân hủy các nguyên tố phóng xạ hay
nhiệt từ các lò magma.
Bên dưới tầng thường ôn, càng xuống sâu
nhiệt độ càng tăng dần
+ Cấp địa nhiệt: Là khoảng độ sâu tính bằng mét
để nhiệt độ tăng lên 10C, cấp địa nhiệt trung
bình của vỏ Trái Đất là 33m.


1.2.5. Từ tính của Trái Đất
Trái Đất là một nam châm khổng lồ, khoảng
không gian chịu ảnh hưởng
của nam châm đó gọi là từ trường của Trái Đất
Nguyên nhân Trái Đất có từ trường: do sự dịch
chuyển các dòng vật chất trong nhân, do đá của
vỏ Trái Đất chứa các khoáng vật có từ tính, sự
không đồng nhất mật độ vật chất giữa các lớp
bên trong Trái Đất .


- Do vị trí của cực từ
trường không trùng với
cực địa lý nên trục từ

trường và trục địa lý
hợp thành một góc
nhất định.
- Các từ cực không
trùng với các địa cực là
do: phân bố đất liền
trên bề mặt Trái Đất
không đều ở hai bán
cầu.


- Từ trường của Trái Đất được thể hiện bởi ba
đại lượng:
+ Độ từ thiên (D): Là góc lệch giữa phương bắc
nam theo kim địa bàn chỉ với phương bắc nam
địa lý.
+ Độ từ khuynh: Là góc lệch giữa kim địa bàn
với mặt phẳng nằm ngang.
+ Cường độ từ trường được biểu thị bằng đơn
vị ơxtét hoặc gamma.


1.3. Thành phần hóa học của trái đất


* Tài liệu học tập:
1. Trần Anh Châu, (1992), Địa chất đại cương,
Nxb giáo dục Hà nội
2. Phùng Ngọc Đĩnh - Lương Hồng Hược,
(2004), Địa chất đại cương, Nxb Đại học Sư

Phạm Hà Nội
3. Võ Năng Lạc, (1998), Địa chất đại cương,
Nxb Giao thông vận tải Hà Nội


*Câu hỏi thảo luận:
1. Khi học từng quyển cấu tạo Trái Đất theo anh
(chị) cần lưu ý những điều gì nhất. Vì sao?
2. Ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu nhiệt
bên trong Trái Đất?
3.Trên cơ sở nào có thể suy đoán được trạng
thái của vật chất bên trong Trái Đất?
4. Cho biết những quan niệm cũ và mới về
thành phần vật chất của nhân Trái Đất.