Các qui luật địa lý chung của Trái đất

Các qui luật địa lý chung của Trái đất
Vỏ Trái đất nói chung hay vỏ cảnh quan nói riêng hoặc từng bộ
phận của nó là một hệ thống động lực. Các hệ thống này không
ngừng vận động và phát triển theo những qui luật chung nhất tạo
nên sự thống nhất giữa các hợp phần cấu tạo và sự phân hóa thành
các bộ phận lãnh thổ nhỏ hơn. Các qui luật địa lý chung của Trái
đất trình bày trong chương này gồm:
1) Tính hoàn chỉnh của Vỏ cảnh quan
2) Sự tuần hoàn của vật chất và năng lượng của Vỏ cảnh quan
3) Tính nhịp điệu của Vỏ cảnh quan
4) Qui luật địa đới và phi địa đới.
3.1 Tính hoàn chỉnh của vỏ cảnh quan
3.1.1 Khái niệm
Vỏ cảnh quan Trái đất là một thể thống nhất và hoàn chỉnh về mặt
cấu trúc thành phần, đồng thời không đồng nhất về mặt lãnh thổ, có
sự phân dị thành các địa tổng thể với qui mô khác nhau. Tuy vậy
bất kỳ địa tổng thể ở qui mô nào cũng là một hệ thống có các đặc
điểm sau:
• Gồm nhiều thành phần cấu tạo và giữa chúng có mối quan hệ
vật chất và năng lượng.
• Có mối liên hệ với bên ngoài và do đó mỗi địa tổng thể là một
bộ phận của một hệ thống lớn hơn.
• Sự thống nhất nội hệ thống chỉ có tính chất tương đối, do đó
mỗi địa tổng thể lại có thể phân hóa thành những địa tổng thể
nhỏ hơn, tạo nên đặc tính cấu trúc bậc của hệ thống.
2
3.1.2 Sự thống nhất của hệ thống vật liệu
Mỗi thành phần của vỏ cảnh quan (nền đá, địa hình, thổ nhưỡng,
nước, thế giới hữu cơ, v.v…) tồn tại và phát triển theo những qui
luật riêng của nó. Tuy nhiên từng thành phần không tồn tại và phát
triển một cách cô lập, mà chúng chịu ảnh hưởng của các thành

phần khác và tác động ảnh hưởng của mình tới các thành phần
khác.
Sự trao đổi không ngừng vật chất và năng lượng giữa các thành
phần riêng lẻ qui định tính hoàn chỉnh của vỏ cảnh quan. Sự phối
hợp hoạt động của tất cả các thành phần biến chúng thành một hệ
thống vật liệu thống nhất, hoàn chỉnh. Tính hoàn chỉnh của hệ
thống này rất lớn và mang đặc tính chung đến mức mà nếu trong
tổng thể địa lý hay trong vỏ cảnh quan chỉ một khâu nào đó thay
đổi thì tất cả các khâu còn lại cũng thay đổi theo.
Ví dụ: sự gia tăng dioxit cacbon trong khí quyển làm trái đất nóng
lên, băng ở vùng cực và trên núi cao sẽ tan dần làm mực nước biển
dâng cao nhận chìm các vùng đất ven biển. Địa bàn sinh sống của
con người và nhiều loại sinh vật bị thu hẹp.
Qui mô thay đổi của toàn bộ hệ thống, về căn bản, phụ thuôc vào
qui mô thay đổi của các bộ phận cấu thành riêng biệt. Do sự khác
nhau về chất nên tốc độ phát triển của các thành phần Vỏ cảnh
quan khác nhau. Tùy theo mức độ nhậy cảm đối với tác động của
tự nhiên, có thể xắp xếp tính bảo thủ của các thành phần theo thứ tự
giảm dần như sau: cơ sở nham thạch - địa hình - các hiện tượng khí
hậu - nước - thổ nhưỡng - thực vật - động vật.
Ví dụ: trong thời kỳ băng hà, mực nước đại dương hạ thấp đã ảnh
hưởng trực tiếp và gián tiếp đến đến toàn bộ Trái đất (băng hà kỷ
Đệ tứ làm cho mực nước đại dương hạ thấp tới 110m).
3
• Ảnh hưởng trực tiếp, đó là làm lộ ra những diện tích rộng lớn
của thềm lục địa, do vậy địa hình rìa các đại lục có những nét
khác biệt. Một số quần đảo hợp thành các đảo, một số đảo
nhập vào các đại lục, một số đại lục rời rạc được nối liền với
nhau bởi các con đường cạn, theo các con đường này động vật
và thực vật trên cạn có thể di cư dẫn đến diện phân bố của

chúng bị thay đổi, trong khi đó những con đường cạn trờ thành
vật chướng ngại không thể vượt qua đối với các sinh vật dưới
nước.
• Ảnh hưởng gián tiếp, đó là sự hạ thấp của mực nước đại
dương sẽ dẫn đến sự hạ thấp mực xâm thực cơ sở của các sông
đổ ra đại dương, gây ra sự tăng cường của xâm thực sâu, các
sông suối khoét sâu, chia cắt bề mặt địa hình nổi mạnh mẽ
hơn.
• Ngược lại, vào thời kỳ gian băng, nước băng tan của băng hà
trở lại đại dương làm cho mực nước đại dương tăng lên, các
biển ven lục địa xuất hiện, các đại lục và các đảo tách rời, mực
cơ sở xâm thực của các sông nâng cao dẫn đến quá trình tích
tụ trầm tích, sự di cư của các hệ thực vật và động vật bị hạn
chế, sự di cư của các sinh vật dưới nước tự do hơn, các ám
tiêu san hô bắt đầu tăng tiến.
Như vậy Vỏ cảnh quan về toàn thể là một hệ thống đồng thời vừa
hoàn chỉnh vừa không cân bằng.
3.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của qui luật thống nhất và hoàn
chỉnh
Mọi hoạt động kinh tế của xã hội loài người thực tế là sự can thiệp
vào bước tiến triển xác định của quá trình tự nhiên trong Vỏ cảnh
quan. Việc thay thế thực vật hoang dại bằng thực vật gieo trồng,
việc xây dựng các đập trên sông, việc dẫn nước tới các miền hạn
hán, việc làm khô các đầm lầy vv…nhất định sẽ ảnh hưởng tới toàn
4
bộ tổng thể tự nhiên của cảnh quan và trải qua một thời gian có thể
dẫn đến những kết quả bất ngờ, trong đó có cả các kết quả trái với
ý muốn của con người.
Ví dụ: sau khi đập thủy điện Trị An trên sông Đồng Nai được xây
dựng, đáy sông dưới đập bị xâm thực sâu 0,5-1,0m do thiếu hụt

trầm tích, đáy sông xâm thực hạ sâu dẫn đến sự xói lở bờ sông, kết
quả là các vườn cây, đồng ruộng thậm chí cả nhà cửa của dân cư
hai bờ sông cũng bị phá hủy. Ngoài ra sự điều tiết nước của nhà
máy thủy điện đã làm cho ranh giới mặn-ngọt ở vùng hạ lưu bị thay
đổi, kết quả là thực vật và động vật đã phải di cư theo sự biến động
của môi trường.
Như vậy có thể nói, những tác động của con người đã gây ra trong
tự nhiên một chuỗi các phản ứng dây chuyền độc đáo với hàng loạt
các thay đổi tự động.
Qui luật về tính thống nhất và hoàn chỉnh của Vỏ cảnh quan báo
trước sự cần thiết trước hết phải đánh giá tác động môi trường
một cách tỉ mỉ bất kỳ một lãnh thổ nào khi muốn sử dụng chúng
vào các mục đích kinh tế dưới hình thức này hay hình thức khác.
3.2 Qui luật tuần hoàn vật chất và năng lượng
Một trong những đặc điểm quan trọng và đặc trưng của Vỏ cảnh
quan Trái đất là sự tồn tại ở đó những vòng tuần hoàn của vật chất
và năng lượng có liên quan tới vật chất đó. Vai trò của chúng có ý
nghĩa lớn trong việc duy trì và phát triển cảnh quan, bởi vì chúng
đảm bảo sự lặp lại nhiều lần cùng một quá trình hay hiện tượng và
hiệu quả tổng cộng cao với khối lượng có hạn của vật chất ban đầu
tham gia vào các quá trình này.
3.2.1 Khái niệm
5
Mỗi đối tượng vật chất đều chứa đựng năng lượng-đó là khả năng
sinh công trong quá trình vận động. Bởi vậy năng lượng được xem
là động lực của mọi quá trình, làm biến đổi vật chất từ dạng này
sang dạng khác.
“Các nguồn năng lượng làm quay tuốc bin nhà máy thủy điện, làm
quay cánh quát gió các cối xay gió hay đẩy các thuyền buồm đi tới,
làm chạy máy móc khi ta đốt than hoặc xăng dầu, khi đốt để nấu

nướng, sưởi ấm, v.v…chỉ là những năng lượng mà trái đất giữ lại
từ hai nguồn năng lượng chính nêu trên”
Năng lượng từ Mặt trời là nguồn năng lượng chính của mọi quá
trình diễn ra trong Vỏ cảnh quan. Nguồn năng lượng này là động
lực thúc đẩy sự trao đổi nhiệt trong khí quyển và trong thủy quyển,
tạo nên sự cân bằng nhiệt trên trái đất và trả năng lượng dư thừa
vào trong vũ trụ.
Ngoài sự trao đổi năng lượng, còn đồng thời có sự trao đổi vật chất
của các nguyên tố hóa học với nhau, nhất là ôxi, hidrô, cacbon, nitơ
v.v…ở nhiều qui mô khác nhau, tạo nên vô số vòng tuần hoàn năng
lượng và vật chất hết sức đa dạng mà ta đã được biết như vòng tuần
hoàn của nước, vòng tuần hoàn của đá, vòng tuần hoàn sinh vật,
vòng tuần hoàn của không khí, vòng tuần hoàn của các hải lưu,
vòng tuần hoàn của khí cacbonic, của đạm hay của oxi v.v…
3.2.2 Vòng tuần hoàn của đá
Bằng nghiên cứu các vết lộ đá ở nhiều vùng khác nhau, các nha
khoa học địa chất đã đi đến kết luận là các đá trong vỏ Trái đất tuân
theo một hình mẫu được lặp đi lặp lại qua suốt các thời kỳ địa chất.
Chuỗi các sự kiện này được Hutton gọi là chu kỳ địa chất hay vòng
tuần hoàn của đá. Mặc dù vòng tuần hoàn này không có điểm bắt
đầu và kết thúc xác định, nhưng có thể khái quát như sau:
6
Hình 3.1 Sự tuần hoàn của đá gồm: trầm tích-tạo đá trầm tích-biến đổi thành đá magma
hay biến chất-tạo núi-bào mòn, vận chuyển và tích tụ trầm tích
• Trầm tích bở rời ban đầu được lắng đọng thành những lớp
nằm ngang liên tục theo nguyên lý Steno.
• Các lớp đá trầm tích bở rời dưới đáy bị chôn vùi và nén chặt
tạo thành đá trầm tích-đó là quá trình thành đá.
• Các đá trầm tích bị lún chìm sâu hơn, chịu nhiệt độ và áp suất
cao hơn. Trong điều kiện đó, đá bị biến dạng, các lớp có thể bị

uốn cong hoặc nóng chảy tạo nên magma-một chất lỏng do
nóng chảy mà sau này nguội đi thành đá magma. Magma cũng
có thể được sinh ra không phải từ đá trầm tích. Các đá cũng có
thể bị biến đổi mạnh mẽ nhưng chưa tời điểm nóng chảy thì
được gọi là đá biến chất.
7
• Sự cộng sinh chặt chẽ của hiện tượng biến dạng, biến chất,
hoạt động magma và các vòng đai núi cho thấy các hoạt động
này liên hệ với nhau và chúng được hình thành trong quá trình
tạo núi.
• Các dải núi trồi lên chịu tác dụng của những tác nhân phá hủy
như trọng lực, mưa gió, băng giá, núi dần dần hạ thấp do bào
mòn.
• Vật liệu trầm tích vụn bở do bào mòn được sông suối vận
chuyển vào đại dương và một vòng tuần hoàn mới lại tiếp tục
ở một địa điểm khác.
3.2.3 Vòng tuần hoàn của nước
Nước trên Trái đất tồn tại trong một khoảng không gian gọi là thủy
quyển. Khoảng không gian này phát triển đến độ cao 15 km trong
bầu không khí và đi sâu xuống mặt đất khoảng 1 km trong thạch
quyển. Nước vận động trong thủy quyển qua những con đường vô
cùng phức tạp cấu tạo thành vòng tuần hoàn của nước (còn gọi là
chu trình thủy văn), hình 3.1.
• Nước bốc hơi từ đại dương và lục địa trở thành một bộ phận
của khí quyển.
• Hơi nước được vận chuyển vào bầu không khí bốc lên cao cho
đến khi chúng ngưng kết và rơi trở lại mặt đất hoặc mặt biển.
• Lượng nước rơi xuống mặt đất có thể bị ngăn giữ lại bởi thực
vật, chảy trên mặt đất thành dòng tràn trên các sườn dốc, thấm
xuống đất, chảy trong các tầng sát mặt đất và chảy vào các

dòng sông thành dòng chảy mặt.
• Phần lớn lượng nước bị giữ lại bởi thảm thực vật và dòng chảy
mặt sẽ quay trở lại bầu khí quyển qua con đường bốc hơi.
8
• Lượng nước thấm trong đất có thể thấm sâu hơn xuống các địa
tầng bên dưới để cấp nước cho kho nước ngầm, sau đó xuất lộ
thành các dòng suối hoặc chảy dần vào sông ngòi thành dòng
chảy mặt và cuối cùng đổ ra biển hoặc bốc hơi vào khí quyển.
Hình 3.2 Vòng tuần hoàn của nước với cân bằng nước trung bình năm toàn Trái đất cho
dưới dạng đơn vị tương đối so với 100 lượng mưa rơi trên lục địa
3.2.4 Vòng tuần hoàn sinh-hóa-địa
Vòng tuần hoàn sinh-hóa-địa đóng vai trò lớn trong Vỏ cảnh quan.
Trong bước tiến triển của sự tuần hoàn này các chất vô cơ trong hệ
sinh thái theo con đường từ ngoại cảnh chuyển vào cơ thể sinh vật,
rồi từ cơ thể sinh vật chuyển trở lại ngoại cảnh.
Vòng tuần hoàn sinh-hóa-địa là một trong những cơ chế cơ bản để
duy trì sự cân bằng trong sinh quyển. Các vòng tuần hoàn có vị trí
quan trọng và được đề cập nhiều đó là vòng tuần hoàn của các
9
nguyên tố chính như: carbon, nitơ và photpho. Có hai kiểu tuần
hoàn sinh-hóa-địa:
Vòng tuần hoàn của các nguyên tố như cacbon, nitơ ở dạng khí
trong khí quyển và trong cơ thể sinh vật sẽ trở lại ngoại cảnh tương
đối nhanh.
Vòng tuần hoàn của phôtpho, lưu huỳnh chủ chịu chi phối mạnh
bởi tác động của những hiện tượng xảy ra trong tự nhiên (xói mòn,
bồi tụ) và những tác động của con người.
3.2.5 Vòng tuần hoàn trong khí quyển
Sự khác nhau về nhiệt độ giữa xích đạo và cực trong tầng đối lưu
(qui luật địa đới) và ảnh hưởng của lực Coriolit là nguyên nhân

hình thành các vòng tuần hoàn trong khí quyển (còn gọi là các hoàn
lưu) và chế độ hoạt động của nhiều loại gió:
• Vòng Hattley: Ở nhiệt đới, gió tín phong nóng ấm thổi từ hai
chí tuyến về xích đạo, bốc lên cao (tạo nên hệ thống mây đặc
trưng), đi về phía hai chí tuyến (trở nên khô nóng dần), rồi hạ
xuống mặt đất trong khoảng vĩ độ 15
o
-30
o
và di chuyển về
phía xích đạo tạo nên vòng tuần hoàn Hattlay.
• Vòng Pheren: Ở vĩ độ trung bình từ 30
o
đến 65
o
, gió Tây ôn
đới thổi từ hai chí tuyến về phía hai cực tạo nên vòng tuần
hoàn Pheren.
• Vòng tuần hoàn cực: Ở vùng cực, từ trên vĩ độ 65
o
, gió Đông
thổi từ cực về tạo nên vòng tuần hoàn cực.
Như vậy hoạt động của gió tín phong, gió Tây ôn đới và gió Đông
cực ở từng bán cầu đã tạo nên ba vòng tuần hoàn khép kín làm
chuyển động toàn bộ khí quyển, tạo nên sự trao đổi nhiệt giữa xích
đạo và hai cực, có tác động lớn đến khí hậu toàn Trái đất.
10
Ngoài ba vòng tuần hoàn chung có qui mô toàn cầu nêu trên, còn
có những vòng tuần hoàn chỉ thể hiện trong phạm vi nhỏ do ảnh
hưởng của mặt đệm hoặc địa hình (qui luật phi địa đới), đó là các

hoàn lưu địa phương như gió Bờri, gió phơn, gió núi-thung lũng
v.v…
Hình 3.3 Vòng tuần hoàn của khí quyển trong quả cầu quay
3.2.6 Vòng tuần hoàn trong các đại dương
Các loại gió và các vòng tuần hoàn trong khí quyển đã hình thành
các dòng tuần hoàn trong các đại dương. Ví dụ vòng tuần hoàn
nước mặt chủ yếu của Đại tây Dương được hình thành như sau:
• Các dòng xích đạo bắc và nam di chuyển theo hướng hướng
tây do tác động của gió tín phong thổi từ đông bắc ở bắc bán
cầu và từ đông nam ở nam bán cầu. Do hiệu ứng Coriolit,
dòng xích đạo bắc lệch về bên phải và dòng xích đạo nam lệch
về bên trái.
• Khi các dòng này đến gần Nam Mỹ, một dòng lệch về phía
bắc và một dòng lệch về phía nam. Sự lệch này gây ra bởi hình
11