Các giai đoạn lịch sử phát triển trái đất: Kỷ Devon

Devon
(Kỷ – Hệ)
Tống Duy Thanh. Khoa Địa chất
Trường ĐHKHTN (Đại học Quốc gia Hà Nội).
334 Nguyễn Trãi. Thanh Xuân. Hà Nội.

1. Giới thiệu
Devon là kỷ và hệ của Paleozoi, bắt đầu từ khi kết thúc kỷ Silur cách nay 416,0 ± 2,8 triệu
năm và kết thúc khi bắt đầu kỷ Carbon cách nay 359,2 ± 2,5 triệu năm. Tên gọi Devon do hai
nhà địa chất Adam Sedgwick và Roderick Murchison đề xuất năm 1839 theo địa danh quận Devonshire ở tây nam nước Anh, nơi đá của hệ này được nghiên cứu đầu tiên. Địa tầng của hệ Devon được phân thành ba thống: hạ gồm 3 bậc, trung gồm 2 bậc và thượng gồm 2 bậc [Bảng 1].
Ranh giới giữa hệ Devon và hệ Silur nằm dưới và hệ Carbon nằm trên đã được Ủy ban Địa tầng
quốc tế xác định rõ, theo đó hệ Devon bắt đầu bằng đới chứa Bút đá Monograptus uniformis của
bậc Lochkov, ranh giới trên được xác định theo
ranh giới đáy của hệ Carbon.
Bảng 1. Phân chia địa tầng của hệ Devon
(Ủy ban Địa tầng Quốc tế 2008)
Hệ

Thống

Bậc

Khởi
đầu

Thời
đoạn

Carbon

Carbon hạ

Tournais

359

14

Devon
thượng

Famen

375

16

Frasni

385

10

Devon
trung

Givet

392

7

Eifel

398

6

D E V O N

Trong kỷ Devon có một số sự kiện nổi bật
của lịch sử sinh giới, đó là sự xuất hiện lần đầu
thực vật trên cạn vào đầu kỷ, xuất hiện của
động vật trên cạn vào giữa kỷ và đó còn là sự
tuyệt chủng lớn, chủ yếu trong sinh vật biển xẩy
ra ở cuối kỷ.

Trong biển, động vật Thân mềm xuất hiện
407
9
Emsi
đại biểu chình thức của Chân đầu dạng Cúc đá,
Devon
411
4
Praga
hạ
đồng thời Tay cuộn, San hô, Động vật dạng rêu
416
5
Lochkov

v.v… đặc biệt phát triển tạo thành những ám
419
3
Silur
Pridoli
tiêu lớn. Các loại Cá cổ rất phát triển và tiến Khởi đầu: Số triệu năm từ khi bắt đầu của mỗi bậc đến
hóa nhanh chóng, cá mập nguyên thủy phong nay.
Thời đoạn: Số triệu năm hình thành mỗi bậc.
phú hơn so với kỷ Silur. Chình do sự phát triển
phong phú và đa dạng của các loại Cá cổ mà có người gọi kỷ Devon là kỷ Cá. Trong Devon, lần
đầu tiên xuất hiện và phát triển động vật Chân khớp trên cạn. Lần đầu tiên xuất hiện động vật có
xương sống có chi cách nay 397 triệu năm, đó chình là những đại biểu đầu tiên của động vật
Lưỡng cư. Thực vật bào tử bắt đầu phát triển trên lục địa; chúng tiến hóa nhanh để đến cuối kỷ
đã hính thành những khu rừng thực thụ đầu tiên.
Trên bề mặt Trái Đất trong Devon có lục địa lớn Gondwana ở phìa nam, còn ở phìa bắc do
chuyển động tạo núi Caledoni diễn ra ở kỷ trước nên lục địa Baltica và Laurentia (Bắc Mỹ,
Greenland) nối liền thành lục địa lớn Âu-Mỹ (Euramerica) và lục địa Siberia cùng vài khối lục
địa nhỏ như Kazakhstania-Mông Cổ.
2. Sinh giới trong Devon
2.1. Tiến hóa của thực vật
Kỷ Devon đánh dấu một bước tiến hóa quan trọng của thực vật, chúng chuyển đời sống
thủy sinh lên đời sống trên cạn. Sự tiến hóa và phát triển nhanh của thực vật lại có ý nghĩa
52


thúc đẩy sự phát triển phong phú và đa dạng của
động vật, ví thực vật là nguồn thức ăn đầu tiên
trong chuỗi thực phẩm của động vật.
Một trong những đặc điểm quan trọng trong
cấu tạo của thực vật trên cạn là xuất hiện mô mạch

dẫn truyền. Đây là một bước tiến quan trọng trong
tiến hóa của thực vật, chuyển từ đời sống dưới
nước lên đời sống trên cạn. Cấu tạo mạch dẫn
truyền một mặt làm nhiệm vụ vận chuyển dưỡng
chất từ đất và nước lên cây lá để đồng hóa tạo nên
chất hữu cơ. Đồng thời chúng cũng tăng cường độ
vững chắc của cây khi lên sống trên cạn.

Hình 1. Quang cảnh thực vật Lộ trần của Devon sớm.
( />
Thực vật lộ trần [H. 1] là dạng đang chuyển lên
đời sống trên cạn, chúng xuất hiện từ cuối Silur và trở
nên phong phú ở đầu Devon. Trong cấu tạo mô của
Thực vật lộ trần có dạng thân ngầm dưới đất ẩm, có
những tế bào dài có thể làm nhiệm vụ hút và vận
chuyển chất dinh dưỡng tựa như rễ cây và mạch dẫn
truyền ở thực vật cấp cao sau này. Trồi lên mặt đất là
những chồi, ở đầu mút của chúng có những bao bào
tử, có khi có đọt dạng lá. Từ Devon giữa song song
2. Quang cảnh rừng cây đầu tiên trong lịch sử Trái
với các đại biểu của Thực vật lộ trần như Asterox- Hình
Đất, gồm thực vật chưa có hoa ở Devon muộn.
( />ylon, Rhynia đã xuất hiện thực vật có mạch dẫn
.
truyền chình thức, đó là những dạng dương xỉ
nguyên thủy như Calamophyton, Lepidodendropsis [H. 2] và thậm chì cả dương xỉ có hạt nữa. Cuối
Devon dương xỉ bắt đầu trở nên quan trọng; chúng trở nên đa dạng và có cả loại lá hính kim của
thực vật hạt trần nguyên thủy (Annularia). Thực vật cuối Devon đã gần gũi với thực vật Carbon, đã
có dạng cây cao thân mộc, rừng rậm ở một số nơi có thực vật ưa ẩm ướt và là nguồn thành tạo
những vỉa than tuy với bề dày không lớn.

2.2. Tiến hóa của động vật
2.2.1. Động vật không xương sống.
Trong Devon động vật không xương sống ở biển rất phong phú, trong số đó động vật sợi
chìch, tay cuộn, thân mềm và chân khớp là phổ
biến nhất [H. 3].
Động vật Sợi chích [H. 3; H. 4]. Trong Devon
các đại biểu của ngành Sợi chìch rất phát triển,
nhiều nơi chúng tạo thành những khối đá vôi ám
tiêu lớn như ở Việt Nam, Bỉ và Australia v.v... Lỗ
tầng cũng phát triển cực thịnh trong Devon, ở nhiều
nơi cùng với các sinh vật tạo vôi khác đã hính thành
những khối đá vôi ám tiêu lớn.
Tay cuộn [H. 5, H. 11] trong Devon rất phong
phú và đa dạng, chúng là một trong thành phần
53

Hình 3. Tái dựng quang cảnh sinh vật đáy biển Devon:
quần thể San hô, Dạng Cúc đá, Bọ ba thùy và Tay
cuộn. ( />

chủ yếu của động vật đáy ở các biển, vỏ của
chúng cũng đóng vai trò lớn trong việc hính thành
đá vôi. Sự phát triển phong phú và đa dạng của
Tay cuộn có ý nghĩa rất lớn trong việc nghiên cứu
địa tầng và cổ địa lý.
Thân mềm trong Devon đã có mặt đầy đủ đại
biểu của các lớp Chân bụng, Chân ríu, Chân đầu.
Dạng Cúc đá [H. 5] thuộc lớp Chân đầu xuất hiện
đầu tiên trong Devon sớm, tiếp tục bước phát triển
từ Nautiloidea có vỏ thẳng từ Ordovic, chuyển

dần sang dạng có vỏ cuộn phẳng. Sự tiến hóa của
Dạng Cúc đá được hoàn thiện dần và trở thành
nhóm chiếm ưu thế trong động vật không xương
sống ở biển trong các thời kỳ địa chất sau này.
Huệ biển (Crinoidea) thuộc ngành Da gai
phát triển cực thịnh trong Devon.

Hình 4. Hóa thạch Lỗ tầng và San hô Devon
1.Tiết diện ngang của Amphipora ramosa; 2. Tiết diên
ngang của San hô Heliolites porosus; 3. Tiết diện ngang
(3a) và dọc (3b) của San hô Thamnopora rigida; 4. Tiết
diện ngang và dọc của San hô Peneckiella achanaensis.

Chân khớp (Arthropoda) trong cũng khá
phát triển, tuy Bọ ba thùy đã trở nên hiếm. Lần
đầu tiên xuất hiện nhóm nhiều chân (Myriapoda)
và những dạng tương tự như nhện hiện nay.
Trong Devon phát triển một số đại biểu khác của
ngành Chân khớp như Gigantostraca, xuất hiện
lần đầu các đại biểu của Côn trùng. Eurypterida
là nhóm khá đặc biệt của ngành Chân khớp trong
Paleozoi giữa; chúng tiến hóa từ những dạng
nguyên thủy thuộc phụ ngành Có kím (Chelicerata) ở Cambri qua dạng cua hính móng ngựa ở
Ordovic rồi Eurypterida ở Silur. Eurypterida có
kìch thước khá lớn; trong Silur chúng thường có
Hình 5. Tay cuộn và Cúc đá Devon
kìch cỡ vài chục centimet còn ở Devon có trường 1. Hysterolites hystericus; 2. Cyrtospirifer pellica; 3. Agoniatites vanuxemi; 4. Mantioceras intumescens.
hợp dài đến 2 m. Eurypterida là động vật ăn thịt
hung dữ với đôi mái chèo hoặc kim chìch ở đầu mút đuôi, đôi
mắt to và đôi càng khổng lồ [H. 6], chúng sống trong nhiều môi

trường khác nhau như biển, đầm phá, nước ngọt. Trong Silur còn
xuất hiện dạng chuyển tiếp từ Eurypterida sang Dạng bò cạp và
Dạng nhện.
2.2.2. Động vật có xương sống
Sự tiến hóa và phát tán các dạng cá là một sự kiện nổi bật trong
lịch sử phát triển động vật Paleozoi giữa [H. 7]. Đầu Devon đã diễn
ra sự phát triển tỏa tia của rất nhiều loại cá nước ngọt, nước lợ và Hình 6. Hoá thạch Eurypterid (giống
Rhinocarcinosoma) trong hệ tầng Đồ
nhanh chóng tràn lan trên khắp các lục địa [H. 7; H. 8]. Cá Da giáp Sơn (Hình vẽ: Ph. Janvier).
và cá Da phiến đóng một vai trò lớn trong sinh giới Devon, nhưng
đặc trưng nhất đối với Devon vẫn là cá Da phiến. Đặc điểm của chúng là trên phần đầu ngực của
con vật có lớp giáp cứng bao phủ. Các đại biểu đầu tiên của cá xương, cá sụn và cá phổi cũng xuất
54


hiện trong Devon. Một dạng cá xương khá đặc
biệt trong Devon là Cá vây mấu (Crossopterygii)
[H. 7.4]; bộ vây ngực và vây bụng của chúng có
phần cơ khoẻ làm chỗ tựa cho các tia vây. Cấu
tạo này giúp con vật có khả năng trườn trên cạn
và là báo hiệu của sự xuất hiện động vật bốn chi.
Đó chình là những “dã thú” nước ngọt trong Devon giữa (con to nhất có thể dài tới 1 m), có bộ
răng khoẻ. Do sự phong phú và đa dạng của cá
trong Devon nên có nhà địa chất đã đề nghị gọi
kỷ Devon là kỷ Cá (theo cách gọi như Carbon là
kỷ Than đá).
Hình 7. Hóa thạch Cá và Lưỡng cư Devon

Một sự kiện quan trọng và có ý nghĩa lớn Cá giáp: Cephalaspis lyelli (1); Drepanaspis gemuendensis (2);
của lịch sử phát triển động vật Có xương sống Bothriolepis sp. (3); Cá vây mấu (Crossopterygii) (4): Lưỡng

cư: Ichthyostega (5).
trong Paleozoi giữa là từ Devon xuất hiện động
vật trên cạn. Lưỡng cư cổ đã tiến hóa từ một dạng Cá
vây mấu (Crossopterygii) nào đó ví Cá vây mấu có
khủyu khớp trong gốc vây và mõm dài. Cấu tạo xương
của hóa thạch Lưỡng cư đầu tiên, phát hiện trong trầm
tìch Devon thượng, là những đại biểu của nhóm Đầu
giáp (Stegocephali) với giống điển hính Ichthyostega
[H. 7.5] có cấu tạo bộ xương rất sơ đẳng, thể hiện trong
cấu tạo vòm sọ, trong thái dương, vị trì hố mũi, v.v...
3. Sự tuyệt chủng của sinh vật biển ở Devon muộn

Hình 8. Phục dạng cá Devon của hệ tầng Đồ
Sơn
1. Vietnamaspis ; 2. Asterolepis; 3. Bothriolepis
(Hình vẽ: Ph. Janvier)

Sự giảm thiểu về đa dạng sinh học trong Devon
muộn là hiện tượng thể hiện rất rõ; đây là một trong 5
đợt tuyệt chủng lớn trong lịch sử sinh giới của Trái Đất và là lần tuyệt chủng quan trọng thứ ba
kể từ Cambri [H. 9]. Trong đợt tuyệt chủng này có hai pha, pha đầu thể hiện ở ranh giới Frasni/Famen (F/F) (cách nay khoảng 364 tr. năm) khi đột nhiên tất cả các loại cá không hàm biến
mất, pha thứ hai diễn ra vào thời điểm kết thúc
kỷ Devon. Những dạng sống sót sau sự tuyệt
chủng phần lớn thuộc những nhóm có cấu trúc
nguyên thủy, gần với hính thái cấu trúc của tổ
tiên. Như vậy, những dạng bảo thủ lại dễ thìch
nghi với sự khủng hoảng điều kiện sinh thái hơn
những dạng đã tiến hóa.
Đợt tuyệt chủng Devon muộn làm biến mất
33% số họ, 57% số giống và 75% số loài sinh vật

9. Tuyệt chủng cuối Devon so với các đợt tuyệt chủng
biển. Chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự tuyệt chủng Hình khác
trong Phanerozoi (Wikipedia Encyclopedia).
là sinh vật đáy ven bờ và ám tiêu biển nông.
Những sinh vật bị tuyệt chủng trước hết là San hô, một số Tay cuộn, phần lớn Lỗ tầng và Dạng Cúc
đá, còn Bọ ba thuỳ chỉ còn họ Proetidae sống cho đến Permi sớm. Cuối cùng, cá Da giáp và cá Da
phiến cũng biến mất ở cuối Devon.
55


Thời gian diễn ra sự tuyệt chủng này vẫn còn là vấn đề tranh luận. Có ý kiến cho là chỉ diễn ra
trong 0,5 triệu năm, ý kiến khác – quá trính tuyệt chủng kéo dài suốt trong Famen (15 tr. năm). Hai
giai đoạn tuyệt chủng lại cũng là vấn đề chưa có sự nhất trì, có thể đó là tổng hợp của hàng loạt đợt
tuyệt chủng nhỏ. Những nghiên cứu mới nhất cho thấy đã có nhiều đợt tuyệt chủng trong khoảng 3
triệu năm của Devon muộn.
Nguyên nhân của sự tuyệt chủng Devon muộn còn là vấn đề suy đoán. Nhà cổ sinh học D.
McLaren (1969) cho sự tuyệt chủng này là do sự lao bắn của thiên thạch. Kết quả nghiên cứu
đồng vị oxy cho thấy có sự hạ nhiệt độ rồi lại ấm lên trong thời gian này, còn nghiên cứu đồng
vị carbon cho thấy có sự giảm rõ rệt của sinh khối. Đồng thời, còn có sự tập trung đột biến nhiều
thành phần kim loại và tăng lượng lưu huỳnh. Tại một vài mặt cắt Devon như ở Bỉ đã phát hiện
ở ranh giới F/F những dạng cầu thủy tinh nhỏ được cho là có nguồn gốc từ sự lao bắn của thiên
thạch. Tất cả những hiện tượng này là cơ sở cho sự suy luận về một sự lao bắn lớn của thiên
thạch vào đại dương gây những đợt sóng thần phá hủy hệ sinh thái bờ biển, đồng thời gây xáo
trộn các tầng nước biển, đưa nước nghèo oxy, giàu kim loại của biển sâu lên đầu độc sinh vật
biển nông.
Sự hóa xanh lục địa đã diễn ra trong Devon, nên ở giữa và cuối kỷ đã bắt đầu xuất hiện các
rừng cây. Hiện tượng tuyệt chủng cuối Devon không ảnh hưởng đến thực vật lục địa, nên thực vật
tiếp tục phát triển sang kỷ Carbon. Sự phát triển rừng cây và hoạt động quang hợp của thực vật làm
giảm lượng dioxit carbon trong khì quyển, nên hiệu ứng nhà kình giảm và tạo nên khì hậu mát lạnh
hơn. Một nguyên nhân của sự tuyệt chủng có thể là do một giai đoạn khì hậu lạnh. Chứng cớ của

điều kiện khì hậu lạnh này là băng tìch Devon ở Bắc Brazil, gần Nam Cực, điều này cho thấy băng
hà phổ biến rộng trên lục địa ví khi đó phần lớn lục địa bao quanh Nam Cực. Khối lượng lớn của
băng hà làm hạ mực nước biển, gây nên sự kịch
phát của khủng hoảng tuyệt chủng cuối Devon.
Nhưng băng hà lại chỉ xuất hiện vào sát cuối
Devon, nên có lẽ đó là hậu quả hơn là nguyên
nhân của sự hạ thấp nhiệt độ toàn cầu.
4. Hoạt động kiến tạo và cổ địa lý
Kỷ Devon có hoạt động kiến tạo khá sôi
động do 2 lục địa lớn Gondwana và Laurussia Hình 10. Bối cảnh cổ địa lý Devon muộn, cách nay 370 triệu
năm. Laurentia, Baltica và Avalonia nối liền nhau do tạo núi Cabắt đầu di chuyển xìch lại gần nhau. Lục địa ledoni, tạo nên lục địa mới Laurussia (hay Euramerica).
(Wikipedia Encyclopedia)
Laurussia [H. 10] đã hính thành từ Silur do sự
xô húc của Baltica, Laurentia và Avalonia, trong Devon sớm lục địa này xoay về đới khô dọc
đông chì tuyến và hính thành một khu vực khô hạn gần như sa mạc. Chình trong điều kiện đó
đã thành tạo trầm tìch “Cát kết đỏ cổ”, màu đỏ của đá do oxit sắt (hematit) tạo nên, đặc trưng
cho khì hậu khô hạn.
Trong Devon đã diễn ra hoạt động tạo núi Acadi ở vùng núi Appalach (Đông Bắc Mỹ) và
Newfoundland (Đông Bắc Canada). Quá trính hoạt động tạo núi này bắt đầu từ Devon sớm với
pha kịch phát diễn ra trong Devon muộn, nhưng hoạt động xâm nhập liên quan với nó còn tiếp
tục trong Carbon sớm; cùng thời với tạo núi Acadi ở Đông Bắc Mỹ là tạo núi Breton ở Châu Â.
Đó là hai pha mở đầu cho hoạt động tạo núi lớn – Varisci hay Hercyni trong Paleozoi muộn và
cũng có thể coi là mở đầu cho quá trính ghép nối lục địa Gondwana ở phia nam bán cầu và các
lục địa ở phìa bắc để hính thành siêu lục địa Pangea trong Paleozoi muộn.
56


Như vậy, nét nổi bật của hoạt động kiến tạo trong Devon là sự bắt đầu quy tụ của các lục
địa ở bán cầu bắc rồi gắn với Gondwana [H. 10]. Với sự quy tụ của các lục địa ở bán cầu bắc,
những yếu tố đầu tiên của Pangea bắt đầu được hính thành gần xìch đạo do sự gắn kết Bắc Mỹ

và Châu Âu. Đại dương Rhea bị khép lại và trở thành một eo biển hẹp giữa Gondwana và Laurussia, các hệ cung tiếp tục xô húc với phần ứng với phìa đông của Bắc Mỹ hiện nay.
Mực nước biển khá cao, phần lớn các lục địa trở thành biển nông, sinh vật tạo ám tiêu phát triển
phong phú. Phần diện tìch mênh mông của bề mặt Trái Đất là Toàn Đại Dương (Panthalassa) [H.
10], những đại dương nhỏ gồm Paleotethys, Rhea và Pleionic (Ural) về sau bị đóng lại do xô húc
giữa Baltica và Siberia. Hiện tượng bồi tụ các khối lục địa cũng diễn ra ở phìa đông nam Australia,
Tasmania, Châu Nam Cực và Nam Mỹ. Hoạt động hút chím tiếp tục diễn ra ở ría mảng Kazakhstania và Nội Mông, đại dương Pleionic bắt đầu khép do đó Kazakhstania bắt đầu hội tụ với Baltica
hay nói đúng hơn là với Laurussia. Trong Devon trung phun trào andesit diễn ra mạnh mẽ ở dọc hệ
cung Kazakhstania hính thành những tầng đá phun trào và tuf dày ở Altai và Siberie hiện nay. Cũng
trong Devon sớm Tarim, Pamir và Đông Dương tách dãn khỏi Gondwana để về sau di chuyển dần
lên phìa bắc và xô húc với Đông Á.
5. Một số nét đặc trưng trong hoạt động địa chất của Devon
5.1.“Cát kết đỏ cổ”– Một điểm đặc trưng của trầm tích Devon
Liên quan với chuyển động hội tụ rồi xô húc nhau của các mảng gây tạo núi Caledoni, cấu trúc
của các mảng có những biến đổi lớn. Trước hết, ría Na Uy của Baltica xô húc và nối liền với
Greenland của mảng Bắc Mỹ, hính thành kiểu địa hính tương phản gọi là Caledonid do các núi mới
được hính thành, nhiều vùng biển trước đây trở thành đất liền như ở khu vực Tây Âu và Bắc Âu,
Đông Bắc Mỹ. Chình trong điều kiện đó đã thành tạo trầm tìch molas màu đỏ tuổi Devon sớm,
được quen biết với tên gọi “Cát kết đỏ cổ” (Old Red Sandstone). Chúng gồm cuội kết, cát kết được
trầm đọng từ sản phẩm bào mòn từ những dãy núi Caledonid và trong điều kiện khì hậu khô nóng ở
ría đông bắc nền Bắc Mỹ và ở ría tây bắc Baltica (còn gọi là nền Nga), như ở Anh, Đức, Ba Lan,
Tây LB Nga giáp với ría đông Caledonid.
Có thể nói “Cát kết đỏ cổ” có tình chất toàn cầu. Đó là những trầm tìch lục địa giữa các núi,
ở đâu có biểu hiện của tạo núi Caledoni, ở đó có thể gặp “Cát kết đỏ cổ”. Chúng phân bố rộng
rãi ở Trung Á, Nam Siberie, Đông Nam Trung Quốc, Bắc Việt Bắc của Việt Nam, v.v... Trầm
tìch lục địa màu đỏ tuổi Devon sớm chứa phong phú hóa thạch các loại Cá cổ, nằm bất chỉnh
hợp trên các đá cổ hơn và tạo nên tầng đáy của trầm tìch Devon tại Nam Trung Quốc (hệ tầng
Lianhuashan ở Quảng Tây, Vân Nam) cũng như ở Việt Bắc (hệ tầng Si Ka ở Hà Giang, Cao
Bằng, Thái Nguyên). Chúng là sản phẩm của sự phá hủy bào mòn các núi Caledonid hính thành
ở vùng ngày nay ứng với Đông Nam Trung Quốc, kéo dài sang vùng Việt Bắc và Quảng Ninh ở
Việt Nam.

5.2. Sự phổ biến trầm tích tướng ám tiêu
Trầm tìch carbonat đã bắt đầu gặp từ Paleozoi sớm, nhưng sự phổ biến tràn lan của các loại
đá vôi ám tiêu chỉ bắt đầu từ Devon. Sự phân bố rộng rãi đá vôi ám tiêu gắn liền với sự phát
triển bùng nổ của các loại sinh vật tạo vôi, có vỏ hoặc xương vôi như San hô, Lỗ tầng, các loại
Tảo và nhiều loại sinh vật khác ở các nền bị ngập biển trong Devon. Chúng là trầm tìch chỉ thị
cho điều kiện biển ấm cận xìch đạo và chỉ ở nền Gondwana lúc đó ở cận Nam Cực là không phổ
biến loại đá vôi này. Trong trầm tìch Devon ta có thể gặp những tầng đá vôi ở nhiều nơi như
Bắc Mỹ, Tây Âu và Trung Âu (Baltica hay nền Nga), Siberie, Nam Trung Quốc, Việt Nam. Tại
57


Việt Nam, những hệ tầng đá vôi Devon phong phú hóa thạch San hô phân bố rất rộng rãi cả ở
Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ; những hệ tầng đá vôi tương tự cũng gặp ở Thượng Lào, Trung Lào và
Hoa Nam. Cùng với đá vôi Paleozoi thượng, chúng hính thành một cảnh quan đá vôi kỳ thú trải
rộng hàng chục nghín kilomet vuông.
5.3. Đặc điểm địa chất lục địa Âu-Á
Trong phạm vi lục địa thuộc Baltica (nền Nga), và nền Siberie ở kỷ Silur là thời kỳ biển lùi,
chế độ lục địa phổ biến trên cả hai nền này. Gần như toàn bộ nền Nga là lục địa, mà trong Devon chế độ lục địa phổ biến rộng rãi trên nền, trừ phần ría phìa đông. Nền Siberie chỉ có biển
ngập ở ría phìa tây ứng với vùng Tungusk hiện nay, trong Devon chế độ lục địa còn phổ biến
hơn. Chế độ lục địa cũng phổ biến ở khu vực Hoa Bắc và bán đảo Triều Tiên.
6. Điều kiện khí hậu
Trong Devon Gondwana vẫn là một khối lục địa rộng lớn ở bán cầu nam trùm lên cả Nam
Cực, còn các lục địa khác đều quy tụ gần hai phìa của xìch đạo. Sự phân bố các trầm tìch chỉ thị
khì hậu cho thấy ở lục địa Gondwana có điều kiện khì hậu từ lạnh đến ấm, còn điều kiện khì hậu
ấm phổ biến ở các lục địa khác như Laurentia, Baltica và Siberie v.v…
Trầm tìch màu đỏ, trầm tìch carbonat biển nông và trầm tìch bốc hơi phổ biến dọc theo bờ
nam của đại dương Rhea (ứng với Bắc Phi, Ấn Độ và Australia hiện nay) cũng chứng tỏ khì hậu
ấm. Trong Devon giữa điều kiện khì hậu khô nóng thể hiện rõ ở Canada và Đông Bắc Mỹ, do đó
đã để lại những loạt trầm tìch bốc hơi chứa muối. Dẫn liệu trầm tìch cũng cho thấy điều kiện khì
hậu khô nóng trong Devon giữa và Devon muộn cũng phổ biến ở Đông Âu, Siberie, Hoa Bắc. Ở

những nơi này không những phổ biến trầm tìch màu đỏ, muối mỏ, thạch cao mà còn có cả
những trầm tìch do gió. Trầm tìch màu đỏ tướng lục địa khô hạn cũng phổ biến trên phạm vi nền
Siberie.
Điều kiện khì hậu ấm phổ biến trên các lục địa bao quanh đại dương Rhea thu hẹp dần có lẽ
phản ảnh sự giảm thiểu dòng đại dương lạnh từ Nam Cực do Rhea đang trong quá trính bị đóng
lại, đẩy những dòng này về phìa tây siêu đại dương Panthalassa. Những dòng không khì khô
nóng thổi từ phìa đông qua Gondwana cũng đóng góp thêm vào khì hậu ấm. Điều kiện khì hậu
xìch đạo quanh đại dương Pleionic trong Devon cũng còn có thể do các dòng đại dương ấm của
xìch đạo chảy qua ría bắc của Gondwana và thổi tiếp qua các khối lục địa bị phá vỡ rồi tràn vào
các bồn Pleionic. Điều kiện khì hậu ẩm ướt trong Devon muộn được minh chứng bằng những
loạt trầm tìch giàu hydroxit sắt và oxit mangan như ở Siberie cũng như ở Hoa Nam và Việt Bắc
(mỏ mangan Tốc Tát). Chứng minh cho điều kiện khì hậu nóng ẩm còn là sự có mặt lần đầu
trong lịch sử địa chất của những lớp mỏng đá phiến sét than và thậm chì cả than đá như ở Tasmania (Australia) và vài nơi ở Đông Nam Á. Dạng than keo cũng gặp ở trong trầm tìch Devon ở
vùng Quy Đạt (Quảng Bính) của Việt Nam.
Điều kiện khì hậu nóng ấm của biển trong Devon phổ biến ở tây bắc của Bắc Mỹ, Ural
(Nga), Hoa Nam, Việt Nam và các nước khác ở Đông Nam Á, đông bắc Châu Phi. Trong tất cả
những vùng này đều phổ biến rộng rãi các loại đá vôi ám tiêu. Chế độ khì hậu xìch đạo thể hiện
ở Timan, Ural, Altai-Saian, Hoa Nam và Bắc Việt Nam. Ở Nam Hoa Kỳ và Bắc Mexico, Đông
Bắc Australia cũng có chế độ khì hậu tương tự. Khì hậu ôn đới với tỉnh sinh địa lý Bắc Cực bao
gồm Verkhoian-Chucotca, Taimyr kéo dài đến Alasca ở Bắc Mỹ. Ở những vùng này không có
những cấu trúc ám tiêu lớn, ìt San hô, thành phần giống loài sinh vật đơn điệu.
58


Băng tìch và trầm tìch sét mịn phân dải
chứng tỏ khì hậu lạnh ở Nam Mỹ. Than đá và
đôi khi là bauxit chứng tỏ điều kiện khì hậu
ấm và ẩm ở quanh đại dương Pleionic trong
Devon. Băng hà ở Nam Mỹ có lẽ phản ảnh vị
trì địa cực của lục địa này. Do Gondwana tiếp

tục xoay quanh Nam Cực, trong Silur băng hà
lục địa di chuyển về phìa nam của Nam Mỹ,
còn trong Devon lại di chuyển về phìa bắc
của Nam Mỹ.

a
b

(1)

c

(2)

d

Hình 11. Hoá thạch Tay cuộn Devon hạ ở Việt Nam
1: Euryspirifer tonkinensis (Mansuy); 2: Dicoelostrophia annamitica (Mansuy) (Ảnh của Tạ Hòa Phương).
(Kích thước a-b = 15 cm; c-d = 5,5 cm)

7. Devon ở Việt Nam
Trầm tìch Devon ở Bắc Bộ Việt Nam và Nam Trung Quốc có chế độ kiến tạo khá bính ổn, còn
ở bồn Việt-Lào (Bắc Trung Bộ của Việt Nam và Trung-Thượng Lào) kế thừa chế độ của đới động
thuộc Paleotethys. Trầm tìch Devon hạ được bắt đầu bằng cuội kết, cát kết màu đỏ-nâu đặc trưng
cho trầm tìch molas tướng ven bờ phủ không chỉnh hợp trên các hệ tầng tuổi Cambri-Ordovic lộ
ra nhiều nơi ở Việt Bắc, trên trầm tìch Silur ở Bính Trị Thiên và trên cả granit tuổi Silur ở ría tây
Kon Tum. Tiếp lên trên, các mặt cắt Devon trung-thượng chuyển sang trầm tìch tướng thềm
carbonat, silic.
Biển tiến cực đại trong kỷ Devon ở Việt Nam diễn ra vào kỳ Givet với sự phân bố rộng
rãi tướng thềm carbonat, silic chứa phong phú rạn sinh vật (bioherm), San hô ám tiêu, Tay

cuộn v.v.. Đặc biệt nhiều dạng địa phương của phức hệ Euryspirifer tonkinensis [H. 11] Devon sớm chỉ có ở khu vực Bắc Bộ - Hoa Nam. Trong thành phần của phức hệ hóa thạch Euryspirifer tonkinensis tuổi cuối Devon sớm, dạng địa phương chiếm đến 40% trong số hơn 300
loài (chủ yếu là Tay cuộn và San hô).
Trong Devon giữa với môi trường biển nông, vai trò của các dạng địa phương giảm và
phổ biến các dạng đa khu vực. Đến cuối Devon biển thoái trên quy mô toàn cầu, nhưng ở Việt
Nam vẫn còn trầm tìch ở trũng nước sâu chứa nhiều sinh vật biển khơi và cả thềm nước nông
có sinh vật bám đáy mà nhiều nơi ở Bắc Trung Bộ và Bắc Bộ chuyển tiếp lên trầm tìch Tournais (Carbon sớm). Đáng chú ý là ở Việt Bắc trầm tìch Devon thượng là đá vôi sọc dải xen đá
phiến silic chứa các vỉa mangan phân bố rộng rãi ở Cao Bằng.
Tài liệu đọc thêm
1. Condie K. C. & Sloan R. E., 1998. Origin and Evolution of Earth. Principles of Historical Geology. PrinticeHall, Inc. 498 pgs.
2. Selley R.C, Cocks L.R.M., Plimer I.R., (Editors), 2005. Encyclopedia of Geology. Volume 1-5. Elsevier.
Academic Press.
3. Stanley S. M., 2009. Earth System History. 3 nd Edition. W.H. Freeman & Company. New York. 551 pgs.
4. The Devonian in Wikipedia (The Free Encyclopedia). http:// Google.com.
5. The Devonian. />6. Tống Duy Thanh, 2009. Lịch sử Tiến hóa Trái Đất (Địa sử). (Tái bản, chỉnh sửa, bổ sung và cập nhật tài liệu
mới). NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. Hà Nội. 340 tr.

59


7. Tống Duy Thanh, Vũ Khúc (Đồng chủ biên), 2005. Các phân vị địa tầng Việt Nam. NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.
504 tr.. Hà Nội.
8. Trần Văn Trị, Vũ Khúc (Đồng chủ biên), 2009. Địa chất và Tài nguyên Việt Nam. NXB Khoa học Tự nhiên và Công
nghệ. Hà Nội. 589 tr..
9. Wicander R. J. & Monroe S., 1993. Historical Geology. West Publishing Compagny. Minneapolis, St New York,
Los Angeles. San Francisco. 640 pgs.
10. Хаин Β. Ε., Коровковский Н.В., Ясамнов Н. А., 1997. Историческая геология. Издат. Московского
Университета. Москва. 448 стр.

60