Giáo trình địa chất cơ sở phần 2 tống duy thanh (chủ biên), vũ xuân độ, trịnh hân và nh ng khác

Chương
C Á C

6

Q U Á T R Ì N H Đ Ị A C H Ấ T

N Ộ I

S I N H

N h i ề u h o ạ t động địa chất b i ể u h i ệ n thướng x u y ê n t r ê n b ề m ặ t T r á i Đ ấ t n h ư n ú i
l ử a , đ ộ n g đ ấ t có n g u ồ n gốc t ừ n ă n g l ư ợ n g b ê n t r o n g của T r á i Đ ấ t t ạ o n ê n v à có l i ê n
q u a n t r ự c t i ế p v ớ i n h ữ n g h o ạ t đ ộ n g của các m ả n g t h ạ c h q u y ể n , đ ó là n h ữ n g q u á t r ì n h
h a y h o ạ t đ ộ n g đ ị a c h ấ t n ộ i s i n h . N h ữ n g q u á t r ì n h địa c h ấ t n ộ i s i n h k h ô n g c h ị u ả n h
h ư ở n g c ủ a n h ữ n g t á c n h â n b ê n n g o à i do n ă n g l ư ợ n g M ặ t T r ờ i n h ư n ắ n g , m ư a , gió V. V..
l à n h ữ n g t á c n h â n của c á c q u á t r ì n h địa c h ấ t n g o ạ i s i n h . N h ư v ậ y c á c q u á t r ì n h địa
c h ấ t n ộ i s i n h v à n g o ạ i s i n h k h á c n h a u v ề b ả n c h ấ t , vì c h ú n g do n h ữ n g đ ộ n g lực k h á c
n h a u g â y r a . C á c q u á t r ì n h địa c h ấ t n ộ i s i n h g ồ m h a i l o ạ i c h í n h là h o ạ t đ ộ n g m a g m a
(núi lửa, x â m nhập) v à động đ ấ t .
6.1. HOẠT ĐỘNG MAGMA
6.1.1. K h á i q u á t v ề h o ạ t đ ộ n g m a g m a
a. Khái niệm về

ma gma

M a g m a l à m ộ t h ỗ n hợp p h ứ c t ạ p của c á c c h ấ t ở t r ạ n g t h á i n ó n g c h ả y ( t h ư ờ n g là
s i l i c a t , m ặ c d ù có t h ể có cả c á c s u l í u r v.v...), có n g u ồ n gốc t ừ m a n t i v à k h i đ ô n g n g u ộ i
sẽ t r ở t h à n h đ á m a g m a . M a g m a có t h ể có t h à n h p h ầ n k h á c n h a u , c á c k i ể u m a g m a
c h ủ y ế u l à s i ê u m a í ì c , m a í ì c v à a x i t (acid). M a g m a k i ề m x u ấ t h i ệ n t ừ m a g m a m a í ì c
h o ặ c a x i t t r o n g q u á t r ì n h p h â n d ị hoặc k h i đ ồ n g hoa c á c đ á v â y q u a n h . J. A u b o u i n

cho r ằ n g d u y n h ấ t c h ỉ có m ộ t l o ạ i m a g m a b a s a l t (bazan) v à t ừ đ ó t r o n g q u á t r ì n h
p h â n dị k ế t t i n h mới x u ấ t h i ệ n các k i ể u magma còn l ạ i . Levinson-Lessing t h ừ a n h ậ n
có h a i l o ạ i m a g m a độc l ậ p - g r a n i t v à b a s a l t . P h ổ b i ế n n h ấ t l à q u a n đ i ể m cho r ằ n g
c á c m a g m a t h à n h p h ầ n s i ê u m a í ì c v à m a í ì c x u ấ t h i ệ n do v ậ t c h ấ t n ó n g c h ả y của
m a n t i t r ê n , m a g m a g r a n i t được t h à n h t ạ o t r o n g c á c q u á t r ì n h n ó n g c h ả y cục bộ, s i ê u
b i ế n c h ấ t c ủ a c á c đ á t h u ộ c lớp g r a n i t của vỏ. R i t t m a n n (1948) đ ề n g h ị p h â n b i ệ t
m a g m a n g u y ê n sinh, hoặc là n g u y ê n t h ú y ở n h ữ n g p h ầ n s â u của T r á i Đ ấ t t ừ trước
Paleozoi- m a g m a t h ứ s i n h , h o ặ c l à m a g m a s i ê u b i ế n c h ấ t x u ấ t h i ệ n t r o n g c á c q u á
t r ì n h s i ê u b i ế n c h ấ t , m a g m a đ ồ n g hoa được t h à n h t ạ o do sự n ó n g c h ả y v à đ ồ n g hoa;
m a g m a h ỗ n n h i ễ m x u ấ t h i ệ n do sự p h a l ẫ n của c á c m a g m a .
T h à n h p h ầ n c h ủ y ế u của m a g m a g ồ m S i 0 , A I , Fe, M g , M n , Ca, Na, K , 0 . H , C l , F,
2

2

B V.V.. . C á c hợp p h ầ n k h ô n g p h ả i c h ấ t bốc g ồ m c á c oxyt n h ư S i 0 , A 1 0 , FeO - F e 0 ,
2

2

3

2

3

M g O C a o , N a 0 , K 0 . C á c n g u y ê n t ố c h ấ t bốc của m a g m a c h ủ y ế u ở t r ạ n g t h á i hoa t a n
2

2

165


t r o n g nước v à m ộ t l ư ợ n g n h ỏ h ơ n l à c á c k h í C 0 , C O ; H , N , S 0 , S
c ũ n g n h ư m ộ t s ố n g u y ê n t ố k h á c n h ư F, B v.v...
2

2

2

2

2>

S 0 , HC1, H S
3

T r o n g h ỗ n hợp của m a g m a có c á c k h í hoa t a n ; c á c t ứ d i ệ n t ạ o t h à n h t ừ

2

một

n g u y ê n t ử s i l i c a t được bao q u a n h b ở i b ố n oxy. C á c t ứ d i ệ n n à y h o ặ c l à t á c h b i ệ t , hoặc
được n ố i l ạ i v à o c á c c h u ỗ i , c á c m ặ t h o ặ c c á c k h ố i r ồ i c h ú n g được n ố i l ạ i v ớ i n h a u n h ò
c á c n g u y ê n t ử oxy k h á c . K h i h à m l ư ợ n g silic c à n g t h ấ p t h ì l ư ợ n g c á c t ứ d i ệ n b i ệ t l ậ p
c à n g n h i ề u , đ i ề u đ ó l à m cho m a g m a có t í n h l i n h đ ộ n g cao (hoặc đ ộ n h ó t t h ấ p ) ; c h í n h
do v ậ y m à m a g m a m a í ì c có đ ộ l i n h đ ộ n g r ấ t cao. N g ư ợ c l ạ i , k h i h à m l ư ợ n g silic t ă n g

l ê n sẽ l à m t ă n g sự k ế t hợp c ủ a c á c t ứ d i ệ n (S1O4) "; đ i ề u đ ó l à m t ă n g đ ộ n h ớ t n ê n
4

m a g m a a x i t có đ ộ n h ớ t cao.
M ộ t đ i ề u r ấ t q u a n t r ọ n g v ề m ặ t địa c h ấ t l à t r o n g m a g m a có c á c c h ấ t v ớ i c á c đ i ể m
n ó n g c h ả y k h á c n h a u . Đ i ể m n ó n g c h ả y của m ộ t h ỗ n hợp bao giò c ũ n g t h ấ p h ơ n so v ớ i
c á c hợp p h ầ n k h ô n g c h ấ t bốc b i ệ t l ậ p , n h ị đ ó ở đ i ể m e u t e c t i do sự t r ộ n l ẫ n c ủ a c á c hợp
p h ầ n m à c h ú n g ở t r ạ n g t h á i n ó n g chảy. Ví dụ, thạch anh n ó n g chảy ở k h o ả n g 1700°c và
p h ầ n l ớ n c á c silicat t ạ o đ á n ó n g c h ả y giữa T 1 0 0 ° c v à 1 6 0 0 ° c . H ỗ n h ơ p c ủ a c h ú n g l a i
n ó n g c h ả y ở k h o ả n g 1 0 0 0 ° c , k h i có m ặ t của nước t h ì n h i ệ t đ ộ đ ó c ị n t h ấ p h ơ n n ữ a . Vì
t h ế n h i ệ t đ ộ đ ô n g c ứ n g của m a g m a n ó i c h u n g t h ấ p h ơ n n h i ề u so v ớ i n h i ệ t đ ộ đ ô n g cứng
của c á c k h o á n g v ậ t t r o n g t h à n h p h ầ n của đ á . N h ư v ậ y , c h ú n g ta k h ô n g t h ể sử d ụ n g các
đ i ể m n ó n g c h ả y của k h o á n g v ậ t n h ư n h i ệ t k ế địa c h ấ t của m a g m a . C á c n g u y ê n t ố c h ấ t
bốc l à n h ữ n g n g u y ê n t ố l à m h ạ t h ấ p đ i ể m n ó n g c h ả y v à đ ộ n h ố t của m a g m a . M ặ c d ù
t o à n b ộ c á c n g u y ê n t ố c h ấ t bốc của m a g m a c h i ế m m ộ t p h ầ n n h ỏ b é v ề t r ọ n g lượng,
n h ư n g c h ú n g l ạ i đ ó n g v a i t r ò r ấ t q u a n t r ọ n g , vì c á c n g u y ê n t ố n à y l à m g i ả m đ i ể m đ ô n g
cứng, l à m t ă n g đ ộ l i n h đ ộ n g v à t h à n h t ạ o m ộ t s ố l ư ợ n g l ớ n c á c k h o á n g v ậ t c h ấ t bốc.
b. Nhiệt độ của magma
Đ ô i k h i có t h ể x á c đ ị n h

trực

t i ế p n h i ệ t độ của m a g m a ở các n ú i
lửa đ a n g h o ạ t động. Jagar đ ã đo
được

nhiệt

độ

của

dung

nham

trong các bồn dung n h a m ở Hawai
(Hình

6.1)

và

q u a n s á t được

sự

t h a y đ ổ i n h i ệ t đ ộ theo đ ộ s â u .
N h i ệ t độ của m a g m a dưới các
độ s â u l ố n của

vỏ T r á i Đ ấ t

dao

đ ộ n g t ừ 800 - 9 0 0 ° c , n h i ệ t đ ộ n à y
được b i ế t t r ê n cơ sở n g h i ê n

cứu

k h o á n g v ậ t k h á c n h a u được t h à n h
tạo ở n h ữ n g n h i ệ t độ thực n g h i ệ m
trong phịng thí nghiệm. M ộ t trong
c á c k h o á n g v ậ t đó, t h ạ c h

anh

là

k h o á n g v ậ t gặp trong các pha k ế t
166

Hình 6.1. Sự thay đổi nhiệt độ của dung nham theo
độ sâu trong núi lửa Kialauea, Havvai
Sự nung nóng được thực hiện trong đới oxy hoa của các khí do
các phản ứng oxy hoa là nhiệt ngoại sinh (Leinz V. et a/.1975).


t i n h k h á c n h a u tướng ứ n g với n h i ệ t độ t h à n h tạo. M ộ t số k h o á n g v ậ t k h á c , k h i h ạ
xuống đ ế n m ộ t n h i ệ t độ tói h ạ n xác định, c h ú n g t á c h ra t h à n h hai k h o á n g v ậ t c ù n g
t ồ n t ạ i t r o n g m ộ t h ỗ n hợp đ ồ n g h ì n h n h ư m a g n e t i t v à i l m e n i t , c á c f e l s p a t , hoặc c ù n g
v ớ i t h ạ c h a n h v à c á c k h o á n g v ậ t k h á c . C h ú n g được g ọ i l à các nhiệt

kế địa

chất.

c. Độ nhớt của magma
Đ ộ n h ớ t của m a g m a p h ụ t h u ộ c v à o n h i ệ t độ v à t h à n h p h ầ n hoa học của n ó ; m a g m a
a x i t g i à u silic h ơ n n ê n đ ộ n h ớ t l ớ n h ơ n so với m a g m a mafic. C á c t h u ậ t n g ữ a x i t v à m a í ì c

là l i ê n q u a n v ớ i h à m l ư ợ n g silic, m à k h ô n g có ý nghĩa v ề sự t ậ p t r u n g i o n h y d r o . T u y g ọ i
n h ư v ậ y k h ô n g đ ú n g v ề m ặ t hoa học, n h ư n g k h á i n i ệ m n à y đ ã được sử d ụ n g r ộ n g r ã i
t r o n g d a n h p h á p t h ạ c h học. D u n g n h a m m a f i c của các đảo H a w a i có t í n h l i n h đ ộ n g cao
n ê n n ó d i c h u y ể n đ ạ t đ ế n tốc đ ộ l l c m / s t r ê n b ề m ặ t dốc 2° ; ngược l ạ i , d u n g n h a m a x i t
t h ư ờ n g r ấ t q u á n h đ ế n n ỗ i k h ô n g c h ả y được. Đ ộ n h ớ t r ấ t q u a n t r ọ n g đ ố i v ớ i cơ c h ế của sự
x â m n h ậ p v à p h u n t r à o , c ũ n g n h ư đ ố i v ớ i q u á t r ì n h p h â n dị m a g m a . C á c t i n h t h ể được
t h à n h t ạ o t r o n g l ú c c ị n n ó n g c h ả y t h ư ờ n g có t ỷ t r ọ n g k h á c n h a u so v ớ i m a g m a , do đó có
t h ể n â n g l ê n hoặc c h ì m xuống; vì t h ế m ộ t s ố k h o á n g v ậ t n h ấ t đ ị n h có t h ể được t ậ p t r u n g
n h ò đ ộ n h ớ t cho p h é p sự d i c h u y ể n của các t i n h t h ể hoặc là l ê n p h í a t r ê n , hoặc l à x u ố n g
p h í a d ư ố i . H i ệ n t ư ợ n g đó g ọ i l à sự phân

dị magma

theo trọng

lực.

d. Các nguyên tố chất bốc của magma
C h ú n g t a h ã y c ị n í t b i ế t v ề b ả n c h ấ t của c á c n g u y ê n t ố c h ấ t bốc, vì m ộ t d u n g n h a m
k h i đ ã t r à o r a m ặ t đ ấ t t h ì p h ầ n l ớ n các k h í đ ã m ấ t đi, còn t r o n g m a g m a c ứ n g r ắ n ở d ư ớ i
s â u l ạ i có í t c h ấ t bốc được g i ữ l ạ i . N g u y ê n n h â n cđ b ả n của sự m ấ t

các n g u y ê n t ố chất

bốc l à do đ ư ờ n g k í n h n g u y ê n t ử t h ư ờ n g r ấ t b é v à hoa t r ị k h ô n g p h ù hớp v ớ i sự k ế t hợp
của c á c silicat t ạ o đ á m a g m a p h ổ b i ế n n h ấ t . Sự t á c h r ò i n h ư v ậ y t h ư ờ n g k ế t hợp v ớ i
nước l à m ộ t c h ấ t bốc p h ổ b i ế n n h ấ t . C á c p h ư ơ n g thức cơ b ả n n h ấ t m à qua đó gặp được
c á c n g u y ê n t ố n à y t r o n g c á c m ạ c h n h i ệ t dịch hoặc t r o n g p e g m a t i t là t í n h l i n h đ ộ n g v ố n
có của c h ấ t bốc, c h í n h n ó t ạ o r a k í c h thước l ớ n của các t i n h t h ể k h o á n g v ậ t t r o n g c á c t h ể
p e g m a t i t . N g ư ờ i ta cho r ằ n g m a g m a a x i t có t h ể có t ớ i 8% c h ấ t bốc, c h ủ y ế u l à h ơ i n ư ó c .

N g o à i c á c n g u y ê n t ố đ ã được k ể t r ê n , còn các n g u y ê n t ố k h á c l ẫ n v à o c á c c h ấ t bốc của
m a g m a , t r o n g đ ó có n h i ề u n g u y ê n t ố có ý nghĩa k i n h t ế r ấ t l ố n đ ã được t ì m t h ấ y t r o n g t ổ
hợp vói c á c c h ấ t bốc của m a g m a . T i ế p theo là l ư u h u ỳ n h , sắt ( d ư ớ i d ạ n g h e m a t i t ) có t h ể
được đ ọ n g l ạ i t ừ c á c k h í n ú i lửa. T r o n g c á c m a g m a s â u t h ì q u a n t r ọ n g n h ấ t là c á c
n g u y ê n t ố í l u o r ( d ẫ n đ ế n sự t ạ o t h à n h topaz v à í l u o r i t ) , bor ( t u r m a l i n ) , b e r i l . T r o n g s ố
c á c k i m l o ạ i có t h i ế c ( t r o n g casiterit), w o l f r a m (trong w'olframit), t a n t a n v à n i o b i ( t r o n g
t a n t a l i t ) , t ấ t cả c h ú n g đ ề u l i ê n q u a n m ộ t c á c h trực t i ế p v ớ i m a g m a . Theo B a r t h , c á c k h í
í u m a r o l của " T h u n g l ũ n g V ạ n Hoa" ở b a n g Alasca (Hoa K ỳ ) , m ỗ i p h ú t s ả n r a t r u n g b ì n h
k h o ả n g 2,4 t ấ n a x i t c h l o h y d r i c v à 380 k i l o g r a m a x i t í l u o r i c .
e. Sự nguội lạnh của magma
M ộ t k h ố i l ư ợ n g l ò n m a g m a n ằ m d ư ớ i độ s â u h à n g k i l o m e t , t r u y ề n n h i ệ t l ư ợ n g đi v à
d ầ n d ầ n bị n g u ộ i l ạ n h . T r ả i qua h à n g t r i ệ u n ă m , p h ụ t h u ộ c v à o c á c đ i ề u k i ệ n n g u ộ i
167


l ạ n h , k h ố i m a g m a đ ô n g c ứ n g h o à n t o à n , k ế t q u ả l à đ á m a g m a s â u được h ì n h t h à n h , g ọ i
l à đ á x â m n h ậ p ( p l u t o n ) . T r o n g q u á t r ì n h đ ơ n g c ứ n g n à y c á c k h o á n g v ậ t được t h à n h t ạ o
p h ụ t h u ộ c c h ủ y ế u v à o đ ộ hoa t a n của k h o á n g v ậ t t r o n g m ố i l i ê n h ệ v ớ i m a g m a , t r o n g đó
n h â n t ố c h í n h l à t h à n h p h ầ n hoa học, á p s u ấ t v à n h i ệ t độ. T r o n g c á c g i a i đ o ạ n đ ầ u của
sự đ ô n g c ứ n g m a g m a , p h ầ n l ớ n c á c silicat được k ế t t i n h . N h ữ n g k h o á n g v ậ t p h ụ được
t h à n h t ạ o đ ầ u t i ê n , c h ú n g có m ộ t s ố l ư ợ n g ít v à k h ô n g t á c đ ộ n g v à o v i ệ c p h â n l o ạ i đ á ,
t ê n đ á v ẫ n n h ư v ậ y cho d ù c á c k h o á n g v ậ t p h ụ n à y có h a y k h ơ n g ; ví d ụ n h ư c á c k h o á n g
v ậ t zircon, a p a t i t , t i t a n i t , i l m e n i t , m o n a z i t v à n h i ề u k h o á n g v ậ t k h á c . Do có vị t r í k ế t
t i n h đ ầ u t i ê n n ê n c á c k h o á n g v ậ t có h ì n h d ạ n g đ ặ c b i ệ t , k ế t t i n h t ố t , có d ạ n g đ ồ n g h ì n h .
N g u y ê n t ố c h ấ t bốc í t can d ự v à o q u á t r ì n h k ế t t i n h m à chỉ t r o n g m ộ t v à i k h o á n g v ậ t có
c h ấ t bốc t h a m gia d ư ớ i d ạ n g k ế t hợp, n h ư chlor v à í l u o r t r o n g a p a t i t . T i ế p theo, m ộ t số
l ư ợ n g l ớ n silicat

được k ế t t i n h , t ạ o t h à n h m ộ t s ố k h o á n g v ậ t n h ư o l i v i n , pyroxen,

a m p h i b o l , plagioclas calci (canxi), plagioclas n a t r i v à ortoclas. T r o n g c á c p h a n à y các
c h ấ t bốc t i ế p t ụ c k h ô n g t h a m d ự v à o sự t h à n h t ạ o c á c a m p h i b o l v à b i o t i t .
/. Sự phân dị magma
N ó i đ ế n sự phân

dị magma

tức l à n ó i đ ế n q u á t r ì n h h ì n h t h à n h n h ữ n g đ á m a g m a

k h á c n h a u t ừ m ộ t hoặc h a i k i ể u m a g m a . Sự p h â n d ị có t h ể được t h ự c h i ệ n t r o n g m ộ t
p h a h o à n t o à n l ỏ n g h o ặ c t r o n g m ộ t p h a h ỗ n hớp c ủ a c h ấ t l ỏ n g c ù n g v ớ i c á c k h o á n g v ậ t
đ ã được k ế t t i n h .
Sự dung ly của các thể lỏng. N h i ề u t h ể l ỏ n g k h ô n g hoa t a n n h a u n h ư n g k h i đ ạ t m ộ t
n h i ệ t đ ộ t h í c h hợp t h ì c h ú n g hoa đ ồ n g v ớ i n h a u . V í d ụ n h ư a n i l i n có t h ể hoa l ẫ n v ớ i
n ư ớ c t r o n g t ấ t cả m ọ i hợp p h ầ n k h i n h i ệ t đ ộ cao h ơ n 1 6 6 ° c . K h i n h i ệ t đ ộ g i ả m , hai
d u n g d ị c h l ỏ n g n à y sẽ được t á c h r a n g à y c à n g n h i ề u , đ ế n m ộ t n h i ệ t đ ộ x á c đ ị n h t h ì
c h ú n g h o à n t o à n t á c h b i ệ t k h ỏ i n h a u . T ừ đó, m ộ t g i ả t h u y ế t cho r ằ n g t ừ m ộ t m a g m a
n g u y ê n t h ú y được t á c h t h à n h h a i , m a g m a a x i t sau t ạ o t h à n h r y o l i t v à g r a n i t ; m a g m a
m a í ì c t ạ o t h à n h gabro hoặc b a s a l t . T u y n h i ê n , n g h i ê n c ứ u t h ự c n g h i ệ m v à c á c q u a n
s á t thực địa c h ư a k h ẳ n g định ý tưởng n à y .
Sự di chuyển của pha lỏng. Sự d i c h u y ể n c ủ a p h a l ỏ n g l i ê n q u a n t ớ i g i á t r ị c ủ a c á c
c h ấ t bốc, c h ú n g có t h ể m ấ t đ i v à t ă n g l ê n , c ù n g v ớ i đ i ề u đ ó c h ú n g q u y ế t đ ị n h c á c
k i ể u m a g m a h o à n t o à n k h á c n h a u m ặ c d ù có c ù n g m ộ t n g u ồ n gốc. C á c q u á t r ì n h sau
đ â y có t h ể x ẩ y r a t r o n g pha n à y .
Sự phân

dị trọng

lực. N g a y sau k h i m a g m a b ắ t đ ầ u k ế t t i n h , c á c t i n h t h ể đ ầ u t i ê n

được t h à n h t ạ o có t h ể được t ậ p t r u n g t r o n g đ ớ i b ê n d ư ố i n ế u tỉ t r ọ n g l ố n h ơ n so v ớ i
d u n g dịch, n ế u k h ô n g v ậ y t h ì c h u y ể n đ ộ n g đ ố i l ư u sẽ h ì n h t h à n h . C ũ n g có t h ể có
t r ư ờ n g hợp k h o á n g v ậ t được t h à n h t ạ o t r ư ớ c l ạ i n h ẹ h ơ n d u n g d ị c h v à được t ậ p t r u n g
t r o n g m ộ t đ ớ i n ằ m ở b ê n t r ê n c ủ a lò m a g m a , ở đ ó sẽ x ẩ y r a q u á t r ì n h đ ô n g c ứ n g .
N g h i ê n c ứ u t h ự c đ ị a cho t h ấ y c á c k h o á n g v ậ t p h ô b i ế n n h ấ t được t ậ p t r u n g t r o n g q u á
t r ì n h p h â n d ị t r ọ n g lực t h ư ờ n g l à o l i v i n , a m p h i b o l h o ặ c p y r o x e n , c h ú n g t ạ o t h à n h c á c
đ á p e r ú l o t i t , h o r n b l e n d i t hoặc p y r o x e n i t t ư ớ n g ứ n g . K i ể u p h â n d ị n à y có t h ể

quyết

đ ị n h sự t h à n h t ạ o c ủ a c á c m ỏ có g i á t r ị k i n h t ế q u a n t r ọ n g , n h ư sự t ậ p t r u n g c h r o m i t
168


t r o n g c á c m a g m a m a í ì c . P h â n d ị t r ọ n g lực l à q u á t r ì n h d ẫ n đ ế n sự h ì n h t h à n h t í n h
p h â n lớp n g u y ê n s i n h t r o n g m a g m a .
Sự phân

dị do đối lưu.

Có n h ữ n g t r ư ờ n g hợp c á c t i n h t h ể được t h à n h t ạ o t r ư ớ c

t r o n g t h ị i k ỳ đ ơ n g đ ặ c c ủ a m a g m a được p h â n b ố t ậ p t r u n g theo k i ể u của c á c c h u y ê n
đ ộ n g đ ố i l ư u . Do k ế t q u ả c ủ a q u á t r ì n h đó m à c á c k h o á n g v ậ t được t ậ p t r u n g v à

sắp

xếp t h à n h d ả i trong t h ể magma.
Sự phân

dị do thấm

lọc và ép nén.

K h i số lượng k h o á n g v ậ t của m a g m a t ă n g ,

c h ú n g được t ậ p t r u n g l ạ i t ạ o t h à n h t ậ p hợp t r o n g m ộ t m ớ h ỗ n đ ộ n c á c t i n h t h ê , c á c
d u n g dịch m a g m a t à n d ư c h i ế m n h ữ n g k h o ả n g k h ô n g giữa các t i n h t h ể . N h ữ n g d u n g
d ị c h n à y có t h ể bị đ ẩ y r a , vì t h ế sự t á c h b i ệ t của m ạ n g t i n h t h ể h ì n h t h à n h t r ư ớ c do
sự n é n é p có t h ế có h a i n g u ồ n gốc l à : 1) do t r ọ n g l ư ợ n g của đ á b ê n t r ê n , t r o n g t r ư ờ n g
h ợ p c ủ a sự x â m n h ậ p k i ể u c á c t h ể n ấ m , t h ể m ạ c h ; 2) do á p lực k i ế n t ạ o n g a n g .
Sự

đồng

hoa.

S ự đ ồ n g hoa l à q u á t r ì n h k h ố i m a g m a l à m n ó n g c h ả y h o à n t o à n

n h ữ n g v ậ t l i ệ u của các đ á v â y quanh rơi vào magma, l à m m ấ t h ế t các d ấ u tích k i ê n
t r ú c c ủ a đ á n à y , d ẫ n đ ế n t h à n h t ạ o m ộ t l o ạ i m a g m a l a i v à k h i k ế t t i n h sẽ t h à n h đ á
l a i t ạ p . Sự đ ồ n g hoa có t h ể x ẩ y r a ở n ơ i t i ế p x ú c của k h ố i m a g m a x â m n h ậ p v ớ i đ á
v â y q u a n h h o ặ c ở d ư ố i s â u do sự sụp đ ổ của đ á m á i v à o m a g m a .
Sự hỗn

nhiễm.

Sự t r ộ n l ẫ n của m a g m a v ớ i c á c đ á v â y q u a n h bị n ó đ ồ n g hoa hoặc

c á c đ á k h á c được g ọ i l à sự h ỗ n n h i ễ m . T r o n g q u á t r ì n h h ỗ n n h i ễ m v ậ t l i ệ u l ạ b ị

m a g m a đ ồ n g hoa b ằ n g c á c h t r ự c t i ế p l à m n ó n g c h ả y n ó hoặc b ằ n g p h ư ơ n g t h ứ c p h ả n
ứ n g hoa học v à đ ư a m ộ t p h ầ n c á c s ả n p h ẩ m k h í v à o magraa.
M ộ t s ố n h à n g h i ê n c ứ u cho r ằ n g có m ộ t s ố l o ạ i đ á có n g u ồ n gốc t ừ sự t r ộ n l ẫ n
m a g m a g r a n i t v ớ i m a g m a basalt, t ạ o t h à n h l o ạ i đ á t r u n g gian. T u y n h i ê n g i ả t h i ế t n à y
c h ư a được x á c n h ậ n b ằ n g n g h i ê n c ứ u t h ự c n g h i ệ m v à q u a n s á t t h ự c đ ì a .
M ộ t c á c h t ổ n g q u á t , h o ạ t đ ộ n g m a g m a l à t o à n bộ các q u á t r ì n h p h u n t r à o v à x â m
n h ậ p của m a g m a x ẩ y r a ở các m i ề n có c h ế độ k i ế n t ạ o k h á c n h a u của v ỏ T r á i Đ ấ t . Có
t h ể cho r ằ n g h o ạ t đ ộ n g m a g m a h i ệ n đ ạ i l à c h ì a khoa m ở cửa cho sự h i ể u b i ế t v ề b ố i
c ả n h cổ k i ế n tạo. H ơ n 90% h o ạ t đ ộ n g m a g m a h i ệ n đ ạ i ( n ú i lửa) p h â n b ố dọc theo r ì a các
m ả n g t h ạ c h q u y ể n . T r ê n cơ sở c á c b ố i c ả n h k i ế n t ạ o có t h ể chia r a 4 k i ể u h o ạ t đ ộ n g
m a g m a c h í n h : 1) Kiểu

rìa

mảng

kiến

sinh

bao g ồ m h o ạ t đ ộ n g m a g m a ở c á c sống n ú i

g i ữ a đ ạ i d ư ơ n g , c á c t â m t á c h d ã n sau cung v à các b i ể n r ì a . 2) Kiểu rìa mảng
g ồ m h o ạ t đ ộ n g m a g m a c u n g đ ả o v à r ì a lục địa t í c h cực. 3) Kiểu nội mảng
g ồ m c á c đ ả o đ ạ i d ư ơ n g v à c á c r i f t đ ạ i d ư ơ n g . 4) Kiểu nội mảng

phá

huy

đại dương

bao

lục địa bao g ồ m c á c h o ạ t

đ ô n g b a s a l t t r ê n c á c n ề n lục địa, c á c đ ớ i r i f t lục địa. C á c t h à n h t ạ o m a g m a k a l i v à s i ê u
k a l i ( g ồ m cả k i m b e r l i t ) k h ô n g l i ê n q u a n v ớ i đói r i f t c ũ n g được x ế p v à o k i ể u n à y .
6.1.2. Hoạt động magma xâm nhập
a. Khái niệm chung
H o ạ t động magma x â m n h ậ p là q u á t r ì n h magma x u y ê n vào vỏ T r á i Đ ấ t ở dưới
s â u t r o n g l ò n g đ ấ t . N h ờ sự n â n g t r ồ i sau t ạ o lục hoặc t ạ o n ú i của c á c l ụ c đ ị a v à sự b ó c
169


m ò n l â u d à i m à c á c t h ể x â m n h ậ p sau đ ó l ộ l ê n m ặ t đ ấ t g i ú p t a có t h ể q u a n s á t v à
n g h i ê n cứu c h ú n g một cách trực tiếp. Các đá magma x â m n h ậ p p h â n b ố đặc b i ệ t rộng
r ã i t r o n g v ỏ T r á i Đ ấ t . Theo đ i ề u k i ệ n t h à n h t ạ o , c á c t h ể x â m n h ậ p được c h i a r a c á c
n h ó m c h í n h sau đ â y :
• N h ó m t h ứ n h ấ t l à t r o n g c á c p h ứ c h ệ u ố n n ế p cổ t u ổ i Proterozoi t ạ o n ê n c á c k h i ê n k ế t
t i n h p h ô b i ế n c á c k h ố i g r a n i t l ớ n do q u á t r ì n h g r a n i t hoa t ạ o t h à n h .
• N h ó m t h ứ h a i là các x â m n h ậ p t h ể n ề n (batolit) p h ổ b i ế n c h ủ y ế u t r o n g các cơng
t r ì n h n ú i u ố n n ế p Paleozoi, M e s o z o i v à A l p i . T r o n g đ a s ố t r ư ờ n g hợp c h ú n g được
t h à n h t ạ o ở đ ộ s â u l ớ n , m a g m a n g u ộ i l ạ n h t ừ t ừ đ ủ đ i ề u k i ệ n t ạ o r a c á c đ á có k i ê n
t r ú c toàn tinh, k i ế n t r ú c h ạ t lớn và h ạ t t r u n g bình.
• N h ó m t h ứ ba g ồ m c á c t h ê x â m n h ậ p n ơ n g , có k í c h t h ư ớ c t ư ơ n g đôi n h ỏ , đ ộ s â u
t h à n h t ạ o k h ô n g l ố n ( t ừ 1,4 - 2 k m ) , có k i ế n t r ú c h ạ t m ị n v à n h ỏ .
• N h ó m t h ứ t ư l à n h ữ n g t h ể x â m n h ậ p k í c h t h u ố c n h ỏ , bao g ồ m c á c đ á x â m n h ậ p
n ô n g v à á p h u n t r à o có n g u ồ n gốc l i ê n q u a n v ớ i c á c q u á t r ì n h n ú i l ử a . C h ú n g được
t h à n h t ạ o t r o n g c á c k ê n h d ẫ n , theo đ ó m a g m a t r à o r a m ặ t đ ấ t k h i n ú i l ử a p h u n

h o ặ c l ấ p đ ầ y c á c k ê n h k h ô n g có l i ê n h ệ v ớ i m ặ t đ ấ t .
• N h ó m c u ố i c ù n g bao g ồ m c á c t h ể t ư ờ n g v à c á c m ạ c h x â m n h ậ p .
b. Dạng nằm của đá xâm nhập
C á c t h ể đ á m a g m a x â m n h ậ p có n h i ề u h ì n h d ạ n g k h á c n h a u , d ư ớ i đ â y l à m ộ t số
dạng n ằ m phổ biến nhất.
Thể nền ( b a t o l i t ) g ồ m c á c k h ố i đ á x â m n h ậ p l ớ n , d i ệ n t í c h l ộ r a t r ê n m ặ t đ ấ t t r ê n
100 k m

2

v à t i ế p xúc x u y ê n cắt các đ á v â y quanh. T h ể n ề n gồm chủ y ế u là các đ á granit

v à c á c đ á k h á c n h ư g r a n o d i o r i t , d i o r i t ; s y e n i t hoặc gabro t h ư ờ n g t ậ p t r u n g ở p h ầ n r ì a
v à p h ầ n t i ế p x ú c của c h ú n g .
M ặ t t r ê n c ủ a t h ể n ề n t h ư ờ n g có d ạ n g u ố n l ư ợ n t h o a i t h o ả i do c á c k h ố i n h ỏ d ạ n g
v ị m có h ì n h d ạ n g k h á c n h a u ( H ì n h 6.2). M ặ t b ê n của t h ể n ề n có c ấ u t ạ o r ấ t k h á c nhau,
c h ú n g t h ư ờ n g n g h i ê n g t ừ t r u n g t â m r a p h í a n g o à i của k h ố i , t u y n h i ê n ta c ũ n g g ặ p các
k h ố i có m ặ t b ê n t h ẳ n g đ ứ n g hoặc n g h i ê n g v à o t â m của c h ú n g .
C ấ u t ạ o m ặ t d ư ớ i của t h ể n ề n
c h ư a được b i ế t r õ r à n g . N h i ề u t à i
l i ệ u đ ị a v ậ t lý cho t h ấ y k í c h t h ư ớ c
thẳng

đứng

của

các

thể

nền

t h ư ờ n g t ừ 4 đ ế n 10 k m . R a n h giới
p h í a d ư ớ i của c h ú n g v ớ i c á c đ á
vây quanh k h ô n g bằng phang và
t h ư ờ n g có d ạ n g m ộ t k ê n h bị t h u
hẹp dần về phía dưới.

Hình 6.2. Thế nền (batolit) của granit (Leinz V. etal. 1975).

N h ư v ậ y , c á c t h ể n ề n hoặc l à có d ạ n g b á n h m ì to h ì n h t r ị n v ố i k ê n h d ẫ n t ừ p h ầ n
t r u n g t â m ở m ặ t đ á y của k h ố i ( t h ể n ề n k i ể u t r u n g t â m ) , hoặc l à d ạ n g l ư ỡ i v ớ i k ê n h
170


d ẫ n t ừ b ê n h ô n g ( t h ể n ề n k i ể u k h e n ứ t ) . Có t h ể coi c á c k h ố i g r a n i t o i d P h í a Bioc (Bắc
C ạ n ) , M ư ờ n g L á t ( T h a n h Hoa), T r ư ờ n g S ơ n ( H à T ĩ n h ) , Đ ồ n g H ơ i ( Q u ả n g B ì n h ) V.V..
thuộc t h ể nền.
Thể

cán

(Stock) l à c á c

thể

x â m n h ậ p có d ạ n g h ì n h t r ò n hoặc
kéo dài m à d i ệ n tích l ộ ra

trên

m ặ t đ ấ t n h ỏ h ơ n 100 k m . K h i
2

t h ể c á n t ạ o n ê n n h ữ n g k h ố i độc
l ậ p t h ì có đặc đ i ể m c ấ u t r ú c n h ư
thê

nên.

Thường

thê

cán

là

n h á n h t á c h t ừ các t h ê n ê n d ư ớ i
dạng

vòm

và

dạng

răng

lược,

t r ê n m á i của t h ể n ề n .
Thể nấm

(Lacolỉt)

( H ì n h 6.3)

có k í c h t h ư ố c n h ỏ ( đ ư ờ n g k í n h 3-6
k m ) , h ì n h n ấ m n ằ m c h ỉ n h hợp v ớ i

Hình 6.3. Các thể nấm (Mikhailov A.E. 1973)

m ặ t p h â n lớp của đ á v â y q u a n h v à l à d ạ n g p h ổ b i ế n c ủ a các t h ể x â m n h ậ p n ô n g .
C h ú n g được t ạ o t h à n h do m a g m a b ơ m v à o k h o ả n g k h ô n g gian giữa các vỉa hoặc giữa các
t h à n h h ệ ( H ì n h 6.3). C á c lớp n ằ m p h ủ ở p h í a t r ê n t h ể n ấ m chịu t á c d ụ n g cơ học m ạ n h m ẽ
của m a g m a v à t h ư ờ n g bị u ố n cong theo v i ề n của t h ể n ấ m . B ề cao của t h ể n ấ m t h ư ờ n g n h ỏ
h ơ n b ề d à i n ằ m n g a n g của c h ú n g , còn b ề d à y t h ì bị g i ả m v ề p h í a rìa. Sự t ạ o t h à n h t h ể
n ấ m t h ư ờ n g x ả y r a ở p h ầ n t r ê n của vỏ T r á i Đ ấ t .
Thể

chậu

(Lopolit)

là t h ể x â m n h ậ p có d ạ n g đĩa v à n ằ m c h ỉ n h hợp v ớ i đ á v â y

q u a n h . T h ể c h ậ u có k í c h t h ư ớ c r ấ t k h á c n h a u v à c h ủ y ê u được t ạ o n ê n t ừ c á c đ á maíĩc,
s i ê u m a f i c v à c á c đ á k i ề m . C h ú n g t ạ o n ê n c á c vỉa n h ỏ v à n h ữ n g t h ể r ộ n g h à n g t r ă m

k i l o m e t theo c h i ề u ngang, có t r ư ờ n g hợp d à i đ ế n g ầ n 300 k m ( H ì n h 6 . 4 ) .

Hình 6.4. Sơ đồ mặt cắt địa chất của thể chậu Bushvvend (Mikhailov A.E. 1973).
1- Đá của hệ tầng Transvaal bị các mạch diabas (nét đen đậm) tiêm nhập; 2- norit; 3- granit; 4- mái
của hệ tầng Roiberg; 5- tâm núi lửa Pilandberg; 6- họng núi lửa Spiskov; 7- ống nổ kimberlit.
Thể thấu kính (Facolit). Các thể xâm nhập nhỏ có dạng lưỡi liềm trong
m ặ t cắt được g ọ i là t h ể t h ấ u k í n h ; c h ú n g được t h à n h t ạ o ở n h â n các nếp l ồ i
hoặc đôi k h i ở n h â n các n ế p l õ m . B ề d à y của các t h ể t h ấ u k í n h t h ư ờ n g độ v à i
t r ă m m é t , h i ế m h ơ n có t h ể đ ạ t t ớ i h à n g n g h ì n m é t . M a g m a t ạ o n ê n t h ể t h ấ u
k í n h được b ơ m v à o n h ữ n g k h u vực x u n g y ế u giữa các lớp ở v ò m nếp u ố n .

171


T h ô n g t h ư ớ n g c á c t h ể t h ấ u k í n h được t h à n h t ạ o
ở v ù n g b ả n l ề của n ế p u ố n dốc đ ứ n g ( H ì n h 6.5).
Thể tường (Dyke)

là x â m n h ậ p d ạ n g t ấ m có

kích thưốc r ấ t k h á c nhau và p h â n b ố trong
các khe
được

n ứ t c ủ a v ỏ T r á i Đ ấ t , c h ú n g có t h ể

lấp đ ầ y b ằ n g các đá x â m

nhập

hoặc

p h u n t r à o có t h à n h p h ầ n k h á c n h a u . P h ầ n l ớ n
các t h ể tường d à i h à n g t r ă m m é t hay

hàng

chục m é t v à d à y v à i m é t . T u y ệ t đ ạ i đ a số các
thể tường n ằ m

dốc đ ứ n g h o ặ c t h ẳ n g

Hình 6.5. Thể thấu kính ở nhân nếp lồi

đứng,

c h ú n g t i ế p xúc x u y ê n cắt với các đ á v â y quanh
( H ì n h 6.6).
Thể

vỉa

(SU).

X â m n h ậ p d ạ n g vỉa

được

t h à n h t ạ o k h i m a g m a x â m n h ậ p dọc t h e o b ề
m ặ t c á c lớp. C ó n h ữ n g x â m n h ậ p d ạ n g v ỉ a đ ạ t

d i ệ n t í c h đ ế n lO.OOOkm .
2

B ề d à y của

chúng

thay đ ổ i r ấ t lớn, t ừ n h ữ n g t h ể t i ê m n h ậ p mỏng
n h ấ t đ ế n c á c vỉa d à y t ớ i 400 - 6 0 0 m . T h à n h
p h ầ n c á c vỉa g ồ m n h ữ n g đ á k h á c n h a u t ừ g r a n i t
đ ế n gabro, n h ư n g t h ư ờ n g g ặ p n h ấ t l à c á c đ á

Thể

tường

Hình 6.6. Các vỉa xâm nhập và các dyke
cung cấp magma của chúng

m a f i c ( H ì n h 6. 6). X â m n h ậ p d ạ n g v ỉ a t h ư ờ n g
x u ấ t h i ệ n k h i v ỏ T r á i Đ ấ t bị s ụ t l ú n đ ồ n g t h ò i v ớ i q u á t r ì n h t í c h t ụ t r ầ m t í c h , n h ư n g
c h ú n g c ũ n g có t h ể được t h à n h t ạ o m u ộ n h ơ n t r o n g c á c t ầ n g t r ầ m t í c h v â y q u a n h , k h i có
hoạt động núi lửa m ạ n h mẽ.
T h ư ờ n g m a g m a t i ê m n h ậ p giữa lớp t ạ o n ê n m ộ t l o ạ t vỉa, vỉa n à y n ằ m t r ê n v ỉ a k h á c
v à n ố i l i ề n v ớ i n h a u b ằ n g c á c n h á n h c ắ t qua đ á v â y q u a n h . H ầ u h ế t c á c v ỉ a x â m n h ậ p
được t ạ o n ê n b ở i đ á gabro-diabas. T h ể v ỉ a t h ư ờ n g d ễ l ẫ n v ố i d ạ n g đ á p h u n t r à o , t u y
v ậ y x â m n h ậ p d ạ n g v ỉ a bao g i ờ c ũ n g t r ẻ h ơ n đ á ở m á i v à t ư ờ n g c ủ a n ó , t r o n g k h i đó
đ á p h u n t r à o l ạ i t r ẻ h ớ n đ á lót d ư ớ i v à g i à h ơ n đ á p h ủ t r ê n . D ấ u h i ệ u chắc c h ắ n n h ấ t
đ ể x á c đ ị n h x â m n h ậ p t h ể vỉa là sự b i ế n đ ổ i t i ế p x ú c t r o n g đ á v â y q u a n h ở m á i v à t ư ờ n g
của t h ể x â m n h ậ p , sự b à o p h á ở m ặ t t i ế p x ú c c ũ n g n h ư sự có m ặ t c á c m ạ c h p h â n n h á n h

nhỏ ở đá mái.
Thê nhánh

(Apophise) l à n h ữ n g t à n d ư n h ỏ b é c u ố i c ù n g c ủ a c á c p h â n n h á n h t á c h

ra t ừ t h ể m a g m a lớn.
D ạ n g n ằ m của đ á s i ê u m a f i c có m ộ t l o ạ t đ ặ c đ i ể m r i ê n g b i ệ t . C h ú n g c h ủ y ế u g ồ m
c á c t h ê x â m n h ậ p c h ỉ n h hợp v ố i đ á v â y q u a n h v à t ạ o t h à n h n h ữ n g v ỉ a k é o d à i theo
đ ư ờ n g p h ư ơ n g hoặc các t h ể m ạ c h d ạ n g t h ấ u k í n h , t h ể c h ậ u , t h ể n ấ m , t h ể

tường.

T h ư ờ n g c á c k h ố i s i ê u m a í ì c có l i ê n q u a n v ớ i c á c đ ứ t g ẫ y k i ế n t ạ o v à k é o d à i t h à n h
t ừ n g c h u ỗ i dọc theo h ư ớ n g đ ứ t g ã y . C á c c h u y ể n đ ộ n g v ề sau dọc đ ứ t g ã y l à m b i ế n đ ổ i
m ạ n h m ẽ h ì n h d ạ n g ban đ ầ u của k h ố i .

172


6.1.3. H o ạ t đ ộ n g n ú i l ử a
Hoạt động núi lửa là hiện tượng xuyên lên của vật liệu nóng bỏng từ trong lòng đất
l ê n b ề m ặ t T r á i Đ ấ t , v ậ t l i ệ u n ó n g b ỏ n g n à y có t h ể ở t r ạ n g t h á i k h í , l ỏ n g v à cứng. Có l o ạ i
n ú i l ử a đ a n g h o ạ t đ ộ n g v à n ú i l ử a đ ã t ắ t , n ú i l ử a h o ạ t đ ộ n g là n ú i l ử a h i ệ n đ a n g p h u n
liên tục h a y theo c h u k ỳ ; n ú i l ử a t ắ t l à n h ữ n g n ú i l ử a h i ệ n nay k h ô n g h o ạ t đ ộ n g v à t r o n g
lịch sử c ũ n g n h ư t r o n g t r u y ề n t h u y ế t đ ề u k h ô n g t h ấ y n ó i đ ế n sự p h u n của c h ú n g . H i ệ n
nay t r ê n t h ế giới có t r ê n 400 n ú i l ử a h o ạ t đ ộ n g v à t r ê n 4000 n ú i l ử a t ắ t . Đ ạ i đ a s ố n ú i l ử a
có h ì n h n ó n , m i ệ n g t r ò n ở t r ê n đ ỉ n h v à có l ố i t h ơ n g c h ạ y t ừ m i ệ n g v à o t r o n g n ú i lửa.

Hình 6.7. Sơ đồ khối núi lửa Vesuve
Trên hình chỉ rõ các dịng dung nham và cơng trình núi lửa cổ Monte Somma, từ đó

núi lửa Vesuve được nâng lên, sau đó phẩn trung tâm bị hạ thấp (Leinz V. et 3/.1975).
a. Cáu trúc và hình dạng của núi lửa
Kiểu núi lửa phổ biến nhất là kiểu phân tầng, ví dụ như núi lửa Vesuve (Hình 6.7
v à 6.8). T r o n g c ấ u t r ú c n ú i l ử a t r ư ớ c h ế t có lị ma gma
n ằ m ở d ư ớ i s â u ( H ì n h 6.9), ống
núi lửa ( h ọ n g n ú i l ử a ) n ố i t ừ lò m a g m a r a n g o à i m ặ t đ ấ t , theo ố n g n à y v ậ t l i ệ u t ừ lò
magma t h o á t ra ngoài. Trong
k i ể u n ú i l ử a p h â n t ầ n g có sự
xen k ẽ của v ậ t l i ệ u v ụ n v à
dung nham, vật liệu vụn
thường
chiếm
ưu
t h ế và
c h ú n g l à k ế t q u ả c ủ a sự v ụ n
n á t c ủ a đ á có t r ư ớ c . N h ữ n g đ á
đ ó có n g u ồ n gốc n ú i l ử a hoặc
p h i n ú i l ử a được t ạ o r a do sự
v ụ n n á t của các đ á k ế c ậ n với
phức h ệ n ú i lửa. T r o n g hoạt
động n ú i lửa, v ậ t l i ệ u t ừ d ư ố i
s â u t r o n g v ỏ T r á i Đ ấ t , hoặc là
t ừ lò m a g m a , h o ặ c l à t ừ c á c
đ á v â y quanh rơi v à o h ệ
Hình 6.8. Sơ đồ mặt cắt chỉ sự phát triển của núi lửa
t h ố n g n ú i l ử a , được t í c h t ụ l ạ i
Vesuve từ lần phun trào 1906. Các sườn có sự xen kẽ của
các tui và các dung nham (Leinz V. et a/.1975).
173

x u n g q u a n h ố n g d ẫ n (có t h ế n h i ề u ố n g d ẫ n ) , t ạ o t h à n h c á c n ú i v ớ i k í c h t h ư ớ c l ớ n . có
d ạ n g m ộ t h ì n h n ó n , n h ư n ú i P h ú Sĩ ( N h ậ t B ả n ) . H ư ớ n g c h í n h của gió t r o n g lúc p h u n n ổ
có t h ể t ạ o r a c á c d ạ n g k h ô n g b ì n h t h ư ờ n g , v í d ụ c á c d ò n g d u n g n h a m có t h ể t r à o r a
c h ủ y ế u t h e o m ộ t s ư ờ n dốc. Sự b à o m ò n v ề sau c ũ n g có t h ể l à m b i ế n đ ổ i d ạ n g h ì n h n ó n
lý t ư ở n g , n h ấ t l à t r ê n c á c n ú i l ử a t ắ t .
Miệng

núi lửa ( C r a t e r a ) . M i ệ n g n ú i l ử a có d ạ n g p h ễ u được t h à n h t ạ o do sự n ổ x ẩ y

r a v à o l ú c k h ở i đ ầ u h o ạ t đ ộ n g c ủ a n ú i l ử a . N ó k h ơ n g l i ê n q u a n đ ế n n ú i l ử a n ổ m à là
m ộ t cửa t ừ đ ó c á c d u n g n h a m t r à o r a . Sau m ỗ i l ầ n p h u n t r à o c h í n h , m i ệ n g n ú i l ử a t r ở
n ê n s â u h ơ n so v ớ i đ ư ờ n g k í n h v à v ớ i c á c v á c h dốc đ ứ n g . N ó i c h u n g đ ư ờ n g k í n h của
các m i ệ n g n ú i lửa t h ư ờ n g là n h ỏ h ơ n l k m . M i ệ n g n ú i lửa t r ê n đảo Lý Sơn (Quảng
N g ã i ) có đ ư ờ n g k í n h g ầ n 3 0 0 m , s â u 40 - 6 0 m , k h á t r ò n t r ĩ n h .
M i ệ n g của các n ú i lửa đ ã t ắ t hoặc k h ô n g h o ạ t động t h ư ờ n g chứa đ ầ y nước, tạo
t h à n h c á c h ồ n ú i l ử a n h ư ở N a m T â y N g u y ê n . T h e o n g u ồ n gốc có t h ể c h i a r a 3 k i ể u
m i ệ n g n ú i lửa:
- M i ệ n g n ú i l ử a t í c h t ụ , được t ạ o t h à n h do t í c h t ụ v ậ t l i ệ u bị đ ẩ y r a k h ỏ i ố n g n ú i lửa.
- M i ệ n g n ú i l ử a do n ổ , t r o n g đ ó có c á c đ á t h à n h t ạ o t r ư ớ c đ ã b ị h ấ t t u n g đ i do lực n é n
é p của k h í bị giam h ã m b ê n t r o n g n ú i lửa.
- M i ệ n g n ú i l ử a b ị h ạ t h ấ p do sự s ụ p đ ổ c ủ a c ấ u t r ú c n ú i l ử a , h o ặ c do sự m ấ t chỗ
d ự a b ê n t r o n g , h o ặ c do k h o ả n g t r ố n g t ạ o t h à n h v ì m a g m a t h o á t r a n g o à i , h o ặ c do
m a g m a h ạ x u ố n g vì m ấ t k h í , k ế t q u ả là tạo ra m ộ t k h o ả n g t r ố n g ở b ê n t r ê n . K i ể u
n à y q u y ế t đ ị n h sự t h à n h t ạ o c ủ a c á c s ụ t t r ũ n g l ớ n có t ê n g ọ i l à c a l d e r a .

0

10km

Hình 6.9. Mặt cắt địa chất núi lửa Vesuve (Leinz V. et a/.1975).
Caldera.

V ậ t l i ệ u được đ ư a r a n g o à i n ú i l ử a d ư ớ i d ạ n g d u n g n h a m , hoặc d ư ớ i d ạ n g

t u f n h i ề u k h i đ ạ t t ớ i n h i ề u k i l o m e t k h ố i . Sự t h ả i r a n g o à i m ộ t k h ố i l ư ợ n g v ậ t c h ấ t lớn
n h ư v ậ y d ẫ n đ ế n sự t h i ế u h ụ t k h ố i l ư ợ n g b ê n t r o n g g â y sự sụp đ ổ của c á c p h ầ n b ê n n g o à i .
Vì v ậ y x u n g q u a n h n ú i l ử a v à lò m a g m a của n ó h ì n h t h à n h c á c đ ớ i n ứ t vỡ v à l ú n c h ì m có
d ạ n g g ầ n h ì n h t r ị n ( H ì n h 6.10). K ế t q u ả l à h ì n h t h à n h gị n ú i h ì n h t r ò n bao q u a n h m ộ t
t r u n g t â m h ạ t h ấ p , có t ê n g ọ i là caldera.

T i ế p sau đó, có t h ể b ê n t r o n g caldera m ộ t m i ệ n g

n ú i l ử a m ớ i được h ì n h t h à n h c ù n g v ớ i m ộ t h ì n h n ó n m ớ i .
174


Hình 6.10. Sự tiến hoa của núi lửa Poxos De Caldas
Phần trung tâm sụp đổ tạo thành caldera, đường kính 30m (Leinz V. et a/.1975)
C á c g ò n ú i v ò n g t r ò n của Vesuve là m ộ t ví d ụ đ i ể n h ì n h . N ú i Vesuve c h i ế m p h ầ n
b ê n t r o n g , t ạ o n ê n m ộ t đ ỉ n h cao của d ạ n g n ú i l ử a h i ệ n đ ạ i sau sự sụp đổ, v à c á c n ú i
bao

q u a n h n ó t ạ o t h à n h đ ỉ n h n ú i l ử a k h á c ( đ ỉ n h M o n t e Somma) ( H ì n h 6.9). M ộ t

t r ư ờ n g hợp k h á c , c a l d e r a l ớ n được h ì n h t h à n h do sự c h ì m l ú n ( H ì n h 6.10), t ạ o r a x u n g
q u a n h p h ứ c h ệ n ú i l ử a m ộ t h ệ t h ố n g khe n ứ t , được d u n g n h a m l ấ p đ ầ y . C á c h ệ t h ố n g
k h e n ứ t bao q u a n h c ô n g t r ì n h n ú i l ử a t ạ o đ i ề u k i ệ n h ì n h t h à n h c á c t h ể t ư ờ n g (dyke)
d ạ n g v ò n g . K í c h t h ư ớ c m i ệ n g m ộ t s ố n ú i l ử a t r ê n t h ế giói t h ể h i ệ n t r ê n b ả n g 6 . 1 .
Bảng 6.1. Kích thước một số miệng núi lửa trên t h ế giói

Tên núi lửa

Đường kính (m)

Độ sâu (m)

Monte Nuovo

370

117

Etna

420

240

Vesuve(1906)

700

340

Popocatepeet

600

300

b. Các dạng và kiểu hoạt động núi lửa
M ỗ i k i ể u h ọ a t đ ộ n g n ú i l ử a có n h ữ n g n é t đặc t r ư n g v ề cơ c h ế c ủ a sự p h u n t r à o ,
b ả n c h ấ t c ủ a v ậ t l i ệ u được t u n g ra, sự c h u ẩ n bị của c á c c ô n g t r ì n h n ú i l ử a (ví d ụ - sự
p h u n t r à o t u y ê n t í n h ) , v ị t r í của n ú i l ử a l ụ c địa hoặc t r ê n đ á y b i ể n .
Hoạt

động

khởi

đầu.

H o ạ t đ ộ n g k h ở i đ ầ u của n ú i l ử a l i ê n q u a n đ ế n c á c q u á t r ì n h

x ả y r a t r ê n c á c v ù n g có n ú i l ử a p h u n . Sự k h ở i đ ầ u của c á c n ú i l ử a P a r i c u t i n ( B ả n g 6.2)
đ ã được q u a n s á t k ỹ v à sự t i ế n hoa c ủ a n ó được n g h i ê n c ứ u m ộ t c á c h c h i t i ế t . V à i
t h á n g t r ư ớ c k h i n ú i l ử a h o ạ t đ ộ n g có c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t , v à o n g à y 20/2/1943 đ ộ t n h i ê n
h ì n h t h à n h m ộ t k h e n ứ t d à i , v à n g a y tức k h ắ c t ừ đ ó p h u n r a k h í v à t r o . Sau đ ó h a i
n g à y d u n g n h a m b ắ t đ ầ u t r à n ra, c h ủ y ế u là theo p h ư ơ n g t h ứ c n ổ . S ự p h u n t r à o d u n g
n h a m d i ễ n ra xen k ẽ v ố i sự t h à n h t ạ o n h ữ n g lớp v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i l ử a , k ế t q u ả t ạ o r a
m ộ t đ ồ i cao g ầ n 1 7 0 m t r o n g v ò n g m ộ t t u ầ n . S ả n p h ẩ m d u n g n h a m v à t r o r ấ t l ố n - t ừ
20/2/1943 đ ế n 20/10/1943 n ú i l ử a n à y đ ã s ả n r a 423 t r i ệ u m é t k h ố i t r o v à 30 t r i ệ u m é t
k h ố i d u n g n h a m , t í n h t r u n g b ì n h m ỗ i p h ú t s ả n r a 1.300 t ấ n s ả n p h ẩ m n ú i l ử a . C h ỉ
175



t h á n g 8, m ộ t n g à y cực đ i ể m v ớ i m ộ t v ụ n ổ cực m ạ n h , sau đ ó y ê n l ặ n g m ộ t c á c h n h a n h
c h ó n g . T r o n g n g à y đ ó h a i p h ầ n ba đ ả o ( v ố i d i ệ n t í c h 3 3 k n r ) đ ã b i ế n m ấ t , n ú i cao 2 . 7 0 0 m
bị h ạ t h ấ p x u ố n g 1 4 0 0 m , m ộ t m i ệ n g n ú i l ử a s â u 3 0 0 m d ư ớ i m ự c n ư ố c b i ể n đ ư ợ c h ì n h

t h à n h . Đ á m m â y được h ì n h t h à n h do v ụ n ổ đ ạ t đ ế n đ ộ cao 60 - 8 0 k m , l à m t ố i đ e n h o à n
t o à n m ộ t d i ệ n t í c h r ộ n g l ớ n x u n g q u a n h n ú i l ử a . C á c b ụ i n h ỏ n h ấ t bốc l ê n đ ế n t ầ n g cao
c ủ a k h í q u y ể n , t r o n g n h i ề u n ă m sau đ ó g â y r a sự k h ú c x ạ c á c t i a s á n g M ặ t T r ờ i t r ê n
n h i ề u v ù n g k h á c n h a u c ủ a t h ê giới, t ạ o r a t r ê n b ầ u t r ò i n h ữ n g r á n g đ ỏ k ỳ q u á i . H i ệ n
t ư ợ n g h o à n g h ô n v à b ì n h m i n h k ỳ ả o x ả y r a t r o n g n h ữ n g n ă m đ ó ở P a r i s , Sant
P e t e r b u r g v à n h i ề u nơi k h á c là liên q u a n đ ế n m â y b ụ i n ú i lửa K r a k a t a u n à y . S ố lượng
t r o được t u n g l ê n k h ô n g t r u n g n h i ề u đ ế n n ỗ i t h à n h p h ố B a t a v i a , ở c á c h K r a k a t a u g ầ n
2 0 0 k m , t r o n g n h i ề u giò l i ề n h o à n t o à n b ị t ố i đ e n g i ữ a b a n n g à y . B ố n l à n g đ ã b ị p h á h u y
h o à n t o à n v à s ố n g ư ờ i c h ế t ước t í n h t r ê n 36.000, p h ầ n l ớ n bị c h ế t đ u ố i do m ộ t đ ợ t s ó n g
t h ầ n k h ổ n g l ồ ( đ ạ t đ ế n đ ộ cao 34m) được h ì n h t h à n h do v ụ n ổ . K i ể u n ú i l ử a n à y k h ơ n g
có d u n g n h a m n ó n g c h ả y t r à o r a . H i ệ n t ư ợ n g p h u n t r à o của n ú i l ử a B a n d a i s h a n ở N h ậ t
B ả n c ũ n g được x ế p v à o l o ạ i n à y .
S ự v ắ n g m ặ t d u n g n h a m n ó n g c h ả y c ù n g sự t u n g l ê n m ộ t k h ố i l ư ợ n g k h í l ớ n
t r o n g p h u n t r à o k i ể u M a a r v à K r a k a t a u đ ư ợ c g i ả i t h í c h l à do t h à n h p h ầ n m a g m a r ấ t
axit n ê n đặc q u á n h đ ã n u ô i d ư ỡ n g n ú i lửa l â u n g à y , tạo á p s u ấ t lớn n ê n g â y ra các
phun n ổ dữ dội n h ư vậy.
Kiểu

Pele.

P h u n t r à o của n ú i l ử a Pele được k ể l à m k i ể u m ẫ u cho k i ể u n ú i l ử a n à y .

N g à y 8 t h á n g 4 n ă m 1902, n ú i l ử a Pele c á c h t h à n h p h ố S a i n t P i e r r e v à i k i l o m e t (đảo
M a r t i n i c t h u ộ c q u ầ n đ ả o A n t i l l e n h ỏ ) đ ã h o ạ t đ ộ n g p h u n t r à o t r ở l ạ i sau l ầ n h o ạ t đ ộ n g
c u ố i c ù n g v à o n ă m 1846. H a i t u ầ n t r ư ớ c k h i x ả y r a p h u n t r à o n g ư ờ i t a q u a n s á t t h ấ y
m ộ t đ á m m â y đ e n l ớ n bốc l ê n t r ò i , t r o b ụ i v à c á c m ả n h d u n g n h a m rơi l ả t ả x u ố n g m ặ t
đ ấ t . H i ệ n t ư ợ n g t r ê n t ă n g c ư ờ n g r õ r ệ t ba n g à y t r ư ớ c k h i x ả y r a c á c h o ạ t đ ộ n g t í c h cực,
l à m cho 24 n g ư ờ i c h ế t . D â n c ư t r o n g v ù n g h o ả n g sợ t u y được c á c n h à chức t r á c h t r ấ n an,
n h ư n g đ ế n s á n g n g à y 8 t h á n g 4 t h ì m ộ t s ư ờ n n ú i bị sụp đ ổ v à b ị p h á h u y g ầ n n h ư h o à n
t o à n , m ộ t đ á m m â y n ó n g b ỏ n g bao t r ù m t o à n b ộ t h à n h p h ố t r o n g v à i p h ú t v à g i ế t c h ế t

28.000 c ư d â n . T i ế n g ầ m v a n g đ ã được m ô t ả n h ư l à sự x u ấ t h i ệ n c ủ a h à n g t r i ệ u xe t ả i
đ a n g chạy v à đ á m m â y n ó n g bỏng n h ư m ộ t cơn b ã o lửa đồng thời với các đ á m m â y đ e n
c u ồ n c u ộ n bốc l ê n b ầ u t r ò i .
Kiểu

Vesuve

và sự phun

trào chậm

chạp.

K i ể u p h u n n à y có đ ộ n g đ ấ t b á o t r ư ớ c , có

n h ữ n g đợt n ổ k h í k è m theo các đợt p h u n m ộ t số lượng lớn tro n ú i lửa. N h ữ n g đợt p h u n
m a n h đ ù n r a n h ữ n g d ò n g b ù n k h ổ n g l ồ , c h ả y x u ố n g s ư ờ n n ú i l ử a , sau đ ó đ ế n l ư ợ t
d u n g n h a m n ó n g c h ả y t r à o r a m ộ t c á c h c h ậ m c h ạ p . S ư ờ n n ú i l ử a k i ể u V e s u v e có đ ộ
dốc l ớ n , n ó n n ú i l ử a có d ạ n g p h â n t ầ n g g ồ m c á c l ớ p d u n g n h a m đ ô n g c ứ n g x e n k ẽ c á c
lớp tro n ú i lửa c ù n g với t u f v à d ă m k ế t n ú i lửa.
Sự p h u n t r à o c h ậ m chạp b i ể u thị m ộ t giai đ o ạ n r ấ t t h ư ờ n g gặp, x ả y ra ở các n ú i lửa
V e s u v e v à E t n a . D u n g n h a m có đ ộ n h ớ t b ì n h t h ư ờ n g , t h ấ p h ơ n k i ể u Pele, x u ấ t p h á t t ừ
m i ệ n g h o ặ c t ừ s ư ờ n n ú i l ử a , r ồ i l ấ p đ ầ y m i ệ n g n ú i l ử a h o ặ c p h á vỡ c á c s ư ờ n n ú i đ ể t r à o
r a . D o t á c d ụ n g của t r ọ n g lực n ê n d u n g n h a m d i c h u y ể n d ầ n x u ố n g d ư ớ i v ớ i tốc đ ộ k h á c
178


n h a u , ở V e s u v e (1906) l ú c k h ở i đ ầ u 60 m é t t r o n g m ộ t p h ú t , sau đ ó g i ả m x u ố n g v à i m é t
trong m ộ t p h ú t và cuối c ù n g vài m é t trong một ngày.
C ũ n g có t r ư ờ n g

hợp

dung

n h a m có t h ể t ă n g đ ộ n h ớ t ,
phẩm n ằ m l ạ i bên trong
và

ống

núi

lửa.

sản

miệng

Tại núi

Pele

( M o n t e Pele, đ ả o M a r t i n i c )
xảy

ra

như

vậy

(Hình

đã

6.11);

dung n h a m bị cứng l ạ i và
n h ớ t cao t ạ o t h à n h n g u y ê n

độ
một

k h ố i đ á ở b ê n t r o n g Ống n ú i l ử a
n h ư m ộ t cái n ú t chai khổng l ồ
v ớ i đ ư ờ n g k í n h g ầ n 140 m . N ă m
1902 " n ú t c h a i " n à y đ ã được đ ẩ y
ra ngoài một cách c h ậ m chạp và
đ ạ t t ó i đ ộ cao 4 4 0 m so v ớ i p h ầ n
sâu

của

miệng

núi

lửa,

hoặc

Hình 6.11. Biến đổi địa hình của Monte Pele (đảo Martinic).
Khối đá hình tháp xuất hiện do phun trào chậm chạp đạt đến
độ cao 1566m. Sau đó 6 tháng, khối đá dạng tháp này bị phá
huy và độ cao còn lại của núi là 1442m. (Leinz V. et a/.1975).

3 8 4 m so v ớ i đ ỉ n h n ú i . L a c r o i x đ ã t í n h r ằ n g t ổ n g t h ể " n ú t c h a i " đ ó đ ã n â n g l ê n 8 4 0 m .
C u ố i n ă m 1903 đ á n g u y ê n k h ố i n à y đ ã t ạ o n ê n m ộ t cột d u n g n h a m k h ổ n g l ồ có đ ộ
n h ớ t l ớ n v à chỉ được c ứ n g r ắ n t ừ n g p h ầ n , sau đ ó đ ã bị p h á h u y do c á c v ụ n ổ t i ế p theo.
Sự phun

trào tuyên

tính.

K i ể u p h u n t r à o t u y ê n t í n h h i ệ n nay ít gặp, n h ư n g t r o n g

q u á k h ứ đ ị a c h ấ t đ ã x ẩ y r a n h i ề u . T ạ i c á c k h u vực k é m b ề n v ữ n g , c á c k h e n ứ t l ớ n có
t h ể đ ư ợ c h ì n h t h à n h do t á c đ ộ n g c ủ a n h ữ n g lực l ớ n . N ế u c á c k h e n ứ t n à y đ ạ t đ ế n đ ộ
s â u c ủ a m a g m a v à c h ú n g được m ở r ộ n g t h ê m b ở i c á c lực c ă n g t i ế p d i ễ n t h ì sẽ x ả y r a
h o ạ t đ ộ n g n ú i l ử a n ổ hoặc p h u n t r à o . H i ệ n nay B ă n g đ ả o (Iceland) có n h ữ n g h o ạ t đ ộ n g
n ú i l ử a k i ể u n à y . V á c t h ê k ỷ X ở đ â y x u ấ t h i ệ n m ộ t khe n ứ t có t ê n l à E l d z j a d à i đ ế n 30
k m , v à n ă m 1783 đ ã x u ấ t h i ệ n khe n ứ t L a k i v ớ i c h i ề u d à i 24 k m . Dọc theo k h e n ứ t n à y
m ộ t k h ố i d u n g n h a m k h ổ n g l ồ đ ế n 12 k m

3

đ ã t r à o l ê n v à p h ủ m ộ t d i ệ n t í c h 464 k m .

N ă m 1886 sự p h u n t r à o t u y ế n t í n h t ư ơ n g t ự c ũ n g x ẩ y r a ở đ ả o N e w z e l a n d , m ộ t k h e

2

nứt

d à i 14 k m đ ã được m ở ra, t r ê n đ ó đ ã h ì n h t h à n h m ộ t s ố l ớ n c á c m i ệ n g n ú i l ử a . T u y
n h i ê n , s ả n p h ẩ m c h í n h của h o ạ t đ ộ n g n à y ở N e w z e l a n d k h ô n g p h ả i là d u n g n h a m m à l à
v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i lửa.
Phun

trào

dưới

biển.

K i ể u h o ạ t đ ộ n g n à y của n ú i l ử a r ấ t p h ổ b i ế n t r o n g q u á k h ứ

đ ị a c h ấ t . Do h o ạ t đ ộ n g n ú i l ử a k i ể u n à y x ẩ y r a ở s â u d ư ớ i đ á y b i ể n n ê n k h ô n g t h ể
q u a n s á t m ộ t c á c h trực t i ế p các h i ệ n t ư ợ n g v à sản p h ẩ m của c h ú n g . P h u n t r à o ở các độ
s â u l ố n có l ẽ x â y r a m ộ t c á c h y ê n l ặ n g ; ở đ ộ s â u 2 0 0 0 m á p s u ấ t t h ú y t ĩ n h l ớ n h ơ n á p
s u ấ t t ớ i h ạ n c ủ a n ư ó c n ê n k h ơ n g có k h ả n ă n g h ì n h t h à n h h ơ i nước. T r o n g m ộ t

số

t r ư ờ n g hợp g h i n h ậ n được c á c c h u y ể n đ ộ n g đ ị a c h ấ n v à h i ệ n t ư ợ n g n ư ớ c b ị n u n g n ó n g ,
hỡi nước đôi k h i c ũ n g t h o á n g x u ấ t h i ệ n t r ê n các đảo.
H i ệ n t ư ợ n g v ừ a n ê u đ ã x ẩ y r a v à o n g à y 28 t h á n g 9 n ă m 1947 ở q u ầ n đ ả o A x o r e t ở
đ ô n g Đ ạ i T â y D ư ơ n g . Đ ầ u t i ê n l à đ ộ n g đ ấ t n h ẹ , t i ế p theo đ ó l à m ộ t t r ậ n đ ộ n g đ ấ t m ạ n h

179


lửa. Trong phun trào khởi đ ầ u thì sản p h ẩ m n à y chiếm ưu t h ế tuyệt đối. Bên cạnh t u i
n ú i l ử a l à l o ạ i p h ô b i ế n n h ấ t , c á c s ả n p h ẩ m k h á c của v ụ n n ú i l ử a được p h â n l o ạ i theo
k í c h t h ư ớ c c ủ a c á c m ả n h v ụ n được t u n g ra.
Khối

tảng

l à s ả n p h ẩ m v ụ n n ú i l ử a có đ ư ờ n g k í n h t r ê n 4cm, h ì n h d ạ n g k h ô n g đ ề u

đ ặ n , g ồ g h ề , n h i ề u k h i có t h ể t r ê n I m . C h ú n g đ ã được t u n g r a t ừ n ú i l ử a ở t r ạ n g t h á i
3

c ứ n g , n h ư c á c m ả n h v ụ n c ủ a d u n g n h a m đ ã c ứ n g r ắ n hoặc c ủ a đ á v â y q u a n h . N g u ồ n
gốc c ủ a c á c m ả n h v ụ n n à y có t h ể r ấ t k h á c n h a u , m ộ t s ố t ừ d ư ớ i s â u c ủ a lò m a g m a , m ộ t
s ố k h á c t ừ v á c h c ủ a ố n g n ú i l ử a , c h ú n g cho t a ý n i ệ m v ề t h à n h p h ầ n t h ạ c h học c ủ a đ á
v â y quanh n ú i lửa.
Bom
đông

núi

cứng

lửa

là n h ữ n g k h ố i d u n g n h a m bị

ngay

trong

lúc

đang

rơi

trong

k h ơ n g k h í , có k í c h t h ư ớ c t ừ v à i c e n t i m e t đ ế n
m ộ t m é t ( H ì n h 6.13). C h ú n g có d ạ n g k é o d à i
h o ặ c t r ò n t r ĩ n h , t h ư ờ n g có d ạ n g x o ắ n v ặ n , t h ể
h i ệ n t r ạ n g t h á i dẻo của c h ú n g k h i c h ư a

đơng

cứng. N h ị c h u y ể n động quay k h i bay

trong

k h ô n g t r u n g m à c h ú n g có h ì n h d ạ n g c ủ a

một

v i ê n đ ạ n . Đ ô i k h i b o m n ú i l ử a có v ỏ n ứ t n ẻ , do
sự

nguội

lạnh

n h a n h c h ó n g của

màng

bên

n g o à i v à s ự p h ồ n g l ê n c ủ a n h â n n h ã o v ì sự
b à n h t r ư ớ n g của k h í chứa trong đó.
Lapỉli

l à c á c t h ể d u n g n h a m được t u n g r a có

d ạ n g h ì n h t r ị n hoặc góc c ạ n h v ớ i k í c h t h ư ớ c t ừ

Hình 6.13. Bom núi lửa
1. Dạng thoi; 2. Dạng cục (A. Foucault & J.F.
Raoult)

2 - 4 0 m m . C á c t h ể n à y được t ạ o t h à n h t ừ d u n g
n h a m c ò n t ư ơ i , đ ô i k h i t ừ c á c d u n g n h a m cổ. T r o n g t r ư ờ n g h ợ p t h ứ n h ấ t , c á c m ả n h
v ụ n có d ạ n g t r ò n t r ĩ n h , n ế u d u n g n h a m r ấ t l ỏ n g v à c h ị u t á c đ ộ n g c ủ a n h ữ n g c ơ n gió
g i ậ t m ạ n h t h ì có t h ể t ạ o t h à n h d ạ n g sợi v à g i ọ t k é o d à i (ví d ụ ở c á c n ú i l ử a v ù n g
H a w a i ) . T r o n g t r ư ờ n g h ợ p t h ứ h a i , v ậ t l i ệ u n ú i l ử a t ạ o r a c á c m ả n h v ụ n góc c ạ n h , đ ơ i
k h i l à d ạ n g c á c t i n h t h ể có h ì n h d ạ n g k h á đ ẹ p .
Tro

núi

lửa

l à v ậ t l i ệ u d ạ n g c á t , được t ạ o n ê n t ừ n h ữ n g m ả n h v ụ n n h ỏ có k í c h

t h ư ớ c d ư ớ i 4 m m , n h i ề u k h i có k í c h t h ư ớ c c ủ a t r o b ụ i r ấ t m ị n . T r o b ụ i có t h ể được t ạ o
r a t ừ sự n ổ c ủ a c á c đ á đ ã được c ứ n g r ắ n h o ặ c t ừ m a g m a b ị v ụ n n á t t h à n h b ộ t do c á c v ụ
nổ. Tro n ú i lửa

được đ ư a l ê n t ầ n g cao c ủ a k h í q u y ể n v à có k h i b a y đ i r ấ t xa, v í d ụ t r o

n ú i l ử a t ừ P h i l i p i n (1997) đ ã bay s a n g v à p h ủ m ộ t l ớ p m à u x á m t r ê n c á c m á i n h à ở
t h à n h p h ố H ồ Chí Minh.
S ố l ư ợ n g v ậ t l i ệ u v ụ n s ả n r a bởi m ộ t n ú i l ử a có t h ể r ấ t l ớ n , v í d ụ n ú i l ử a

Katmai

(Alasca) v à o n ă m 1912 đ ã n g h i ề n v ụ n t h à n h b ộ t g ầ n n h ư t o à n b ộ đ ỉ n h c ủ a n ó , s ả n r a
gần 30km

3

v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i lửa. N ú i lửa K r a k a t a u n ằ m giữa Java v à Sumatra, vào

n ă m 1883 đ ã n g h i ề n v ụ n 1 8 k m . N ă m 1906 n ú i l ử a V e s u v e t r o n g v ò n g 18 n g à y đ ã s ả n
3

r a 20 t r i ệ u m é t k h ố i t u i , d u n g n h a m đ ã t r à n n g ậ p l à n g m ạ c ở g ầ n k h u vực n ú i l ử a .

182


I

N g o à i c á c d ạ n g v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i l ử a n ê u t r ê n cịn có các d ị n g c h ả y b ù n . K h i có m ư a
to t r o n g l ú c cực đ i ể m n ú i lửa, t h ì m ộ t lượng lớn nước m ư a có t h ể t í c h t ụ ngay t r o n g c ơ n g
t r ì n h n ú i l ử a . L ư ợ n g nước n à y t r ộ n l ẫ n v ố i v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i l ử a r ồ i r ạ c t ạ o t h à n h m ộ t
l o ạ i b ù n l o ã n g t ư ơ n g đ ố i l i n h đ ộ n g có t h ể d i c h u y ể n v ớ i tốc độ cao, t ạ o ra d ò n g t h á c t h ự c
sự v à có t h ể g â y r a t á c h ạ i n g h i ê m t r ọ n g cho con n g ư ờ i .
e. Khí núi lửa
Khí núi lửa bao gồm hơi và khí được tạo ra do hoạt động núi lửa; trong chúng cịn
có c á c h ấ t r ắ n m à l ú c k h ỏ i đ ẩ u là k h í hoặc hơi v à sau đó bị t h a y đ ổ i t r ạ n g t h á i , ví d ụ
n h ư sự n g ư n g đ ọ n g t ừ hơi nước v à l ư u h u ỳ n h . P h ổ b i ế n n h ấ t là hơi nước, c h ú n g có the
c h i ế m 80 đ ế n 90% t ổ n g c á c k h í v à hơi. Nước có t h ể là n g u y ê n s i n h , hoặc được g i ả i
p h ó n g r a t ừ c h í n h m a g m a (nước n ó n g bỏng), hoặc do sự t h a m lọc t ừ nước c h ả y t r ê n
m ặ t . C ũ n g có t h ể nước được t h à n h t ạ o do p h ả n ứ n g của H

2

và 0

2

của k h í q u y ể n , hoặc

có t h ể t ạ o r a t ừ c á c k h o á n g v ậ t h y d r a t do sự đ ồ n g hoa bởi m a g m a .
M a g m a có c h ứ a m ộ t l ư ợ n g lớn c h ấ t k h í hoa tan, n h ữ n g k h í n à y được g i ả i p h ó n g k h i
m a g m a k ế t t i n h v à đ ô n g cứng, do v ậ y k h ô n g gặp c h ú n g t r o n g t h à n h p h ầ n của c á c đ á

m a g m a . Sự g i ả i p h ó n g k h í b ắ t đ ầ u t ừ sự p h u n t r à o đ ầ u tiên, t i ế p tục t r o n g q u á t r ì n h
h ì n h t h à n h d u n g n h a m v à sau k h i đ ã n g ừ n g các v ụ n ổ t r o n g chu k ỳ h ậ u m a g m a
g ồ m c á c g i a i đ o ạ n sau đ â y :
Fumarol.

T r o n g g i a i đ o ạ n n à y k h í có n h i ệ t đ ộ k h o ả n g t ừ 200 đ ế n 8 0 0 ° c

n g u y ê n t ố p h ổ b i ế n n h ấ t t r o n g t h à n h p h ầ n của k h í n ú i l ử a g ồ m h y d r o

chlor

bao

các
lưu

h u ỳ n h , n i t ơ , c a r b o n v à oxy. C á c n g u y ê n t ố n à y hoặc t ồ n t ạ i d ư ớ i d ạ n g n g u y ê n t ố , hoặc
d ư ớ i d ạ n g k ế t hợp, n h ư HC1, H S , S 0 , s o , , H 0 , ( N H ) , N H A
+

2

2

2

4

c o , C 0 , C H V.V..
2

4

N g o à i r a c ị n có c á c k h í g i à u n g u y ê n t ố k i m l o ạ i , n h ư đồng, sắt, c h ì . C h ỉ t r o n g v à i n g à y
do c á c đ ợ t p h u n t r à o m à m ộ t m ạ c h q u ặ n g h e m a t i t v ớ i b ề d à y g ầ n m ộ t m é t đ ã được
t h à n h t ạ o t r o n g m ộ t k h e n ứ t ở g ầ n n ú i l ử a Vesuve.
Soựata.

N h i ệ t đ ộ của k h í ỏ g i a i đ o ạ n n à y t ừ 100 đ ế n 2 0 0 ° c , t h à n h p h ầ n của

s o l f a t a c h ủ y ế u g ồ m hơi nước v à m ộ t s ố l ư ợ n g í t h ơ n của c á c k h í c o , v à H S , n g o à i r a
s, F e S v.v... c ũ n g được k ế t t ủ a .
2

2

Mofeta

là giai đ o ạ n p h u n k h í C 0

2

l ạ n h , h ầ u n h ư k h ô , n h ư n g c ũ n g có k h i l ẫ n v ố i

nước, t ạ o n ê n c á c n g u ồ n axit. K h í t h o á t ra t ừ m i ệ n g n ú i lửa hoặc theo khe n ứ t k ế c ậ n
v ớ i t â m n ú i lửa. K h í c à n g n ó n g g â y p h ả n ứ n g hoa học c à n g m ạ n h với đ á bở r ờ i . K h o á n g
v ậ t của d u n g n h a m n h i ề u k h i bị hoa t a n t ừ n g p h ầ n hoặc t o à n bộ, d u n g dịch đ ã được l à m
g i à u n à y được k ế t t ủ a t r o n g các h a n g m ớ i v à khe n ứ t của đ á .
Geyser

l à n h ữ n g n g u ồ n nước n ó n g được đ ẩ y ra n g o à i k h ô n g liên tục, có n h ữ n g

k h o ả n g t h ò i g i a n n g ừ n g n g h ỉ k h á đ ề u đ ặ n , được xem là n h ữ n g h o ạ t đ ộ n g cuối c ù n g của
n ú i l ử a . N ư ớ c được p h u n ra theo h ư ớ n g t h ẳ n g đứng, k h o ả n g c á c h giữa c á c đ ợ t p h u n có
t h ể t h a y đ ổ i t ừ v à i g i â y đ ế n n h i ề u t u ầ n l ễ . N h i ệ t độ nước c ũ n g t h a y đ ổ i t h ư ờ n g t h ấ p
h ơ n đ i ể m sôi của nước, n g o ạ i l ệ có t h ê đ ạ t đ ế n 1 3 8 ° c . Geyser có t r o n g các k h u v ư c n ú i
l ử a h i ệ n đ ạ i , đ ặ c t r ư n g n h ấ t là ở M ỹ , P a r k Yellowstone, B ă n g đảo, N e w z e l a n d

Nhát

B ả n v à N a m M ỹ . T ạ i P a r k Yellovvstone có g ầ n 200 geyser, m ỗ i geyser có chu k ỳ h o a i
183


đ ộ n g r i ê n g . C h i ề u cao c ủ a v ò i p h u n t h a y đ ổ i t ừ v à i m é t đ ế n 300 m é t , s ố l ư ợ n g n ư ó c có
t h ê đ ạ t t ớ i h à n g t r ă m m é t k h ố i t r o n g m ỗ i l ầ n h o ạ t đ ộ n g . M ỗ i geyser t h ư ờ n g h ì n h t h à n h
m ộ t đ ồ i b ị chọc t h ủ n g ở t r u n g t â m v à t ừ đ ó n ư ớ c p h u n r a n g o à i , c á c đ ồ i n à y t h ư ờ n g được
t ạ o n ê n do silic g ọ i l à geyserit (opal hoặc calcedon).
/. Phân bố núi lửa trên Trái Dứ
T r ê n b ề m ặ t T r á i Đ ấ t n ú i l ử a p h â n b ố t ậ p t r u n g t h à n h b ố n k h u vực r õ n é t .
- V à n h đ a i n ú i l ử a T h á i B ì n h D ư ơ n g , bao g ồ m T h á i B ì n h D ư ơ n g , c á c đ ả o v à b ị b i ể n
n h ì n r a T h á i B ì n h D ư ơ n g của lục địa C h â u M ỹ v à C h â u Á .
- D ả i Đ ị a T r u n g H ả i c h ạ y theo p h ư ơ n g vĩ t u y ế n .
- D ả i Đ ạ i T â y D ư ơ n g c h ạ y theo p h ư ơ n g k i n h t u y ế n , dọc t h e o g i ữ a đ ạ i d ư ơ n g n à y
n h ư n g chệch n h i ề u về phía đơng hơn.
- D ả i Đ ơ n g P h i c h ạ y theo p h ư ơ n g k i n h t u y ế n t ừ H ồ n g H ả i đ ế n g ầ n M o z a m b i c .
T r o n g l ị c h sử n g ư ờ i t a đ ã b i ế t
đ ư ợ c t r ê n 440 n ú i l ử a h o ạ t đ ộ n g ,

B ả n

9 6.3. s ố núi lửa hoạt động từ 1400 đến 1914

t r o n g đ ó t r ê n 340 n ú i ở T h á i B ì n h
D ư ơ n g v à k h o ả n g 100 n ú i l ử a ở Đ ạ i

Vành đai Thái Bình Dương

Tây Dương và Ân Độ Dương (Bảng

Đới Địa Trung Hải

6.3).

Âu - Á và Châu Phi

P h ầ n lớn n ú i lửa tập

trung

t r ê n c á c đ ớ i dọc theo r ì a đ ạ i d ư ơ n g ,

Đại Tây Dương

ví d ụ các n ú i lửa ven

Thái Bình Dương

Thái

Bình

D ư ơ n g t ạ o t h à n h "vòng l ử a T h á i B ì n h
D ư ơ n g " ( H ì n h 6.14). T r ê n l ụ c đ ị a r ấ t h i ế m n ú i l ử a h o ạ t đ ộ n g , c h ỉ ở Đ ô n g P h i có m ộ t
d ả i h o ạ t đ ộ n g k i ế n t ạ o t í c h cực c h ạ y theo h ư ớ n g bắc - n a m , k é o d à i t ừ H ồ n g H ả i đ ế n
gần Mozambic, n h i ề u h ệ thống đ ứ t gãy và n ú i lửa đ a n g hoạt động trong p h ạ m v i dải
k i ê n t ạ o t í c h cực n à y .
Vành

đai

Thái

Bình

Dương

l à nơi có n h i ề u n ú i l ử a n h ấ t t r ê n t h ế g i ớ i . T ạ i V i ễ n

Đ ô n g c ủ a N g a , t r ê n c á c đ ả o A l e u t i có c h ừ n g 40 n ú i l ử a ; t r ê n b á n đ ả o K a m s h a t k a có
k h o ả n g 40 n ú i l ử a , t r o n g đ ó 13 n ú i đ a n g h o ạ t đ ộ n g . N ú i K l i u s e v s k i cao 4850 m é t l à m ộ t
t r o n g n h ữ n g n ú i l ử a cao n h ấ t t h ế giới, cứ k h o ả n g 7 - 8 n ă m l ạ i p h u n m ộ t l ầ n ; t ừ n ú i n à y
t h o á t r a n h i ề u í u m a r o l , n h i ề u s u ố i nước n ó n g v à n h i ề u vòi n ư ớ c p h u n . N g ọ n A v a s i n s k i
(cao

2 4 5 7 m e t ) c ũ n g là m ộ t n ú i l ử a l ớ n đ a n g h o ạ t đ ộ n g . C á c n g ọ n n ú i K r o n o t

và

Z h u p a n o v là n h ữ n g n ú i l ử a đ ã t ắ t . T r ê n q u ầ n đ ả o K u r i l có t r ê n 20 n ú i l ử a , t r o n g đ ó có

chừng m ộ t nửa đ a n g hoạt động.
T r ê n c á c đ ả o N h ậ t B ả n có t r ê n 200 n ú i l ử a , t r o n g đ ó 40 n ú i l ử a đ a n g h o ạ t đ ộ n g , có
n h ữ n g n ú i được n h i ề u n g ư ờ i b i ế t n h ư P h ú Sĩ, B a n d a i s a n v . v . . . T ạ i n a m v à t â y
Thái

B ì n h D ư ơ n g có n h i ề u

núi lửa t r ê n q u ầ n đảo Philipin,

quần đảo

nam

Indonesia

( B o r n e o Celebe. J a v a ) . T r ê n đ ả o J a v a có h ơ n 100 n ú i l ử a , t r o n g đ ó có 20 n ú i l ử a c ò n
đ a n g h o ạ t đ ộ n g , 10 n ú i l ử a ở v à o g i a i đ o ạ n p h u n k h í l ư u h u ỳ n h ( s o l f a t a ) , c á c n ú i l ử a

184


n à y cao t ừ 2 0 0 0 đ ế n 3 . 0 0 0 m . N ú i l ử a K r a k a t a u n ằ m g i ữ a S u m a t r a v à J a v a n ổ i t i ế n g
v ớ i đ ộ t p h u n n g à y 20 / 4 / 1883 đ ã m ô t ả ở t r ê n .

Hình 6.14. Phân b ố núi lửa hiện đại trên Trái Đất (Leinz V. et a/.1975)
T r ê n đ ả o T â n G h i n e có 5 n ú i l ử a , t r ê n đ ị a p h ậ n A u s t r a l i a chỉ g ặ p n ú i l ử a đ ã t ắ t ở
m i ề n V i c t o r i a , ở N e w z e l a n d v à C h â u N a m Cực c ũ n g có m ộ t s ố n ú i l ử a . V ò n g n ú i l ử a
T h á i B ì n h D ư ơ n g k é o d à i t i ế p theo b ò p h í a t â y của n a m v à bắc C h â u M ỹ ; t ạ i đ â y có c á c
n ú i l ử a đ a n g h o ạ t đ ộ n g t r o n g m i ề n Đ ấ t l ử a (ở cực n a m của N a m M ỹ ) , t r o n g d ẫ y n ú i
A n d e s có t r ê n 200 n ú i l ử a . C ó n h i ề u n ú i l ử a ỏ c á c h xa đ ạ i d ư ơ n g 150 đ ế n 300 k i l o m e t ,

n g ọ n n ú i l ử a C o t o p a t x i l à n ú i l ử a cao n h ấ t t h ế g i ớ i (5960m). Đ ặ c t r ư n g của d ạ n g n ú i l ử a
n à y l à k h i p h u n có t h ể t u n g n h ữ n g k h ố i đ á n ặ n g t ớ i 200 k i l o g a m đ i xa đ ế n 1 4 k m .
Ngay c h í n h giữa T h á i B ì n h Dương, các n ú i lửa hoạt động t r ê n các quần đảo
Hawai, T â n Bretagne, Bismarck;

t r ê n c á c đ ả o Solomon,

F i d j i , Samoa, T a h i t i v à

M a c k i z e . T ạ i đ â y có t ớ i 40 n ú i l ử a đ a n g h o ạ t đ ộ n g , t r o n g đ ó h a i n g ọ n n ú i l ử a M a u n a
Loa v à K i l a u e a ( q u ầ n đ ả o H a w a i ) l à n ổ i t i ế n g n h ấ t .
N ú i l ử a Pele t r ê n đ ả o M a r t i n i c t h u ộ c q u ầ n đ ả o A n t i l l e n h ỏ đ ã h o ạ t đ ộ n g m ạ n h m ẽ
v à o n ă m 1902. Ó M e x i c o , p h ầ n p h í a t â y c ủ a B ắ c M ỹ , t r o n g p h ạ m v i d ã y S i e r a N e v a d a
v à ở Alasca, đ ề u có n ú i l ử a đ a n g h o ạ t động.
Trong

dải Địa Trung

Hải, n ú i l ử a t h ư ờ n g p h â n b ố dọc theo bờ b i ể n , t r ê n c á c đ ả o của

Đ ị a T r u n g H ả i , m ộ t s ố n ằ m t r o n g c á c v ị n h . T r o n g s ố đ ó n h ữ n g n ú i được b i ế t đ ế n n h i ề u
n h ấ t l à Vesuve ở t r ê n bờ v ị n h N a p o l i , S t r o m b o l i v à Vuncano ở q u ầ n đ ả o L i p a r i , E t n a ở
đ ả o Sicile, P a n t e l e r i a j ở g i ữ a Sicile v à C h â u P h i , S a n t o r i n t r ê n đ ả o P h i r a t h u ộ c q u ầ n đ ả o
H y l ạ p . K é o d à i v ề p h í a đ ô n g , d ả i n à y g ồ m c á c n ú i l ử a đ ã t ắ t ở T i ể u Á, ở Kazbeck, E l b r u s e
v à c á c n ú i l ử a ở v à o g i a i đ o ạ n p h u n s o l í a t a n h ư A r a r a t v à K a v k a z . N ú i l ử a E l b r u s e cao
5633 m é t , n ú i l ử a Kazbeck cao 5046 m é t ; cả h a i n ú i l ử a n à y đ ề u h o ạ t đ ộ n g ở đ ầ u Đ ệ T ứ .

185

T r o n g đ ị a p h ậ n m i ề n n ú i V i t i m s k i có c á c n ú i l ử a t ắ t M u s h k e t o v n ằ m ở b ò t r á i v à
n ú i Obrushev ở bò p h ả i s ô n g V i t i m . T i ế p đ ế n là n h ữ n g n ú i lửa vừa m ớ i t ắ t c á c h đ â y
k h ô n g l â u ở M ô n g c ổ , M ã n C h â u và đ ô n g Siberia.
Dải Đại

Tây Dương

gồm n h ữ n g n ú i lửa p h â n b ố t r ê n các đảo I a n - M a i e n , B ă n g đảo,

đ ả o A x o , C a n a r i , đ ả o S a i n t H e l e n v à đ ả o T r i s t a n da C u n h a V.V.. T r o n g s ố c á c n ú i l ử a
t h u ộ c d ả i n à y t h ì n ú i H e k l a cao 1520 m é t ở B ă n g đ ả o được b i ế t đ ế n n h i ề u n h ấ t .
Dải Đơng

Phi

có c á c n ú i l ử a t r o n g đ ị a p h ậ n E t h i o p i n h ấ t l à ở m i ề n p h í a n a m

nước

này. Các núi lửa Kenia và Kilimandzaro r ấ t nổi tiêng, c h ú n g đ ề u n ằ m ở phía đơng hồ
V i c t o r i a . N g ọ n t h ứ n h ấ t cao 5600 m é t , n g ọ n t h ứ h a i cao 6110 m é t .
Q u a n h ữ n g đ i ề u t r ì n h b à y t r ê n đ â y v ề sự p h â n b ố c á c n ú i l ử a h i ệ n n a y t r ê n t h ế
g i ớ i c h ú n g t a t h ấ y r õ , h ơ n 90% n ú i l ử a đ a n g h o ạ t đ ộ n g p h â n b ố dọc theo r ì a c ủ a c á c
m ả n g t h ạ c h q u y ể n . P h ầ n lớn các n ú i lửa t ậ p t r u n g v à o các m i ề n ven r ì a đ ạ i d ư ơ n g , các
miên đ ạ i dương và biển.
6.1.4. Dạng nằm của đá phun trào
Các t h à n h , tạo phun trào p h â n b ố rộng rãi trong vỏ T r á i Đ ấ t dưới d ạ n g những
d u n g n h a m đ ô n g n g u ộ i , t u f v à các sản p h ẩ m p h u n t r à o k h á c . C h ú n g được t h à n h tạo ở
t ấ t c ả c á c t u ổ i đ ị a c h ấ t t ừ cổ n h ấ t cho đ ế n Đ ệ T ứ . T u y n h i ê n , đ á p h u n t r à o t h à n h t ạ o
t r o n g T i ề n C a m b r í t h ư ờ n g bị b i ế n đ ổ i m ạ n h m ẽ do bị b i ế n c h ấ t v à b i ế n t h à n h đ á p h i ế n

k ế t t i n h , p o r p h i r o i d v à p o r p h i r i t o i d . S ự p h u n t r à o v ậ t l i ệ u n ú i l ử a có c ấ u t r ú c r ấ t phức
t ạ p v à đ a d ạ n g . N g ư ờ i ta p h â n b i ệ t các k i ể u p h u n t r à o t r u n g t â m , khe n ứ t v à lớp p h ủ .
Kiểu phun

trào trung

tâm t ạ o r a m ộ t n ú i l ử a p h â n t ầ n g , d ạ n g n ó n p h â n lớp dốc đ ứ n g

hoặc t h o a i t h o ả i . S ư ờ n c á c n ú i l ử a n à y có góc dốc 20-30° v à được t ạ o n ê n t ừ d u n g n h a m .
tui", d ă m k ế t d u n g n h a m , đ á t r ầ m t í c h n g u ồ n gốc b i ể n hoặc lục địa. C á c t h à n h t ạ o n à y bao
p h ủ c á c s ư ờ n k h ô n g đ ồ n g đ ề u , b ề d à y của c h ú n g g i ả m d ầ n k h i r a xa k h ỏ i t â m n ú i l ử a .
Trong

kiểu phun

trào khe nứt,

s ả n p h ẩ m được t u n g r a t ừ n h i ê u n ú i l ử a k h á c n h a u

n h ư n g theo c ù n g m ộ t khe n ứ t hoặc đ ứ t gẫy của vỏ T r á i Đ ấ t . T h ư ờ n g n ú i lửa x u ấ t h i ệ n
ở n ơ i giao c ắ t c ủ a c á c đ ứ t g ẫ y có h ư ớ n g k h á c n h a u . Trong

kiểu phun

trào lớp phủ

- núi

l ử a p h â n b ố k h ô n g theo m ộ t t r ậ t t ự x á c đ ị n h , s ả n p h ẩ m p h u n r a có t h ể hợp n h ấ t l ạ i v à
bao p h ủ m ộ t d i ệ n t í c h r ộ n g l ớ n .

Đặc t í n h p h u n t r à o magma từ n ú i lửa p h ụ thuộc vào n h i ề u n g u y ê n n h â n , n h ư n g
cơ b ả n n h ấ t l à c h ế đ ộ k h í . T h e o đ ó n g ư ờ i t a c h i a r a ba k i ể u p h u n t r à o l à p h u n x u ấ t ,
phun nổ, ép trào.
Trong

kiểu

phun

xuất

d u n g n h a m t r à o ra b ể m ặ t t ư ơ n g đ ố i y ê n t ĩ n h v à đ ô n g đặc

l ạ i d ư ớ i d ạ n g lớp p h ủ h o ặ c d ạ n g d ò n g c h ả y . T h ư ờ n g c á c n ú i l ử a d ạ n g n à y p h u n d u n g
n h a m t h à n h p h ầ n m a í ì c hoặc t r u n g t í n h .
Kiêu

phun

nổ k h i p h u n k è m theo sự n ổ , do á p s u ấ t l ò n c ủ a k h í v à h ơ i sẽ l à m t u n g

l ê n n h ữ n g v ậ t t h ể c ứ n g hoặc n ử a l ỏ n g , d u n g n h a m ; có d ạ n g t i a nước, d ạ n g cục cứng.
K i ể u p h u n t r à o n à y đ ặ c t r ư n g cho c á c d u n g n h a m t h à n h p h ầ n a x i t v à k i ề m .

186


K h i p h u n n ổ sẽ x u ấ t h i ệ n c á c đ á m m â y n ó n g b ỏ n g g ồ m h ỗ n h ợ p k h í - t r o b ụ i n ú i
lửa. D ư ớ i á p s u ấ t lớn c h ú n g được t u n g ra t ừ họng n ú i lửa v à di c h u y ể n n h ư n h ữ n g
đ á m m â y đ e n m ù mịt. K h i n g u ộ i l ạ n h các m ả n h d u n g n h a m bị d ẹ t ra v à g ắ n l ạ i với

n h a u , t ạ o t h à n h đ á đ ư ợ c g ọ i l à i g n i m b r i t . C á c i g n i m b r i t có t h ể p h ủ t r ê n m ộ t d i ệ n t í c h
h à n g c h ụ c n g à n k i l o m e t v u ô n g v à có b ề d à y đ ế n 1-2 k m .
Trong

kiểu

ép trào

- d u n g n h a m ỏ t r ạ n g t h á i d í n h nhớt hoặc đ ã bị l ạ n h cứng bị

ép đ ẩ y l ê n m ặ t đ ấ t . H ì n h d ạ n g của các t h ể ép t r à o . p h ụ thuộc v à o h ì n h d ạ n g

của

k ê n h d ẫ n n ú i lửa đ ẩ y é p c h ú n g . C h ú n g tạo t h à n h c á c v ò m , các cột k ỳ dị, các t h ể
k h ô n g đ ê u đ ặ n ; c á c t h ê n à y có t h ê c h u y ê n t i ế p s a n g l ố p p h ủ h o ặ c d ò n g d u n g n h a m .
V ò m n ú i l ử a t h ư ờ n g đ ư ợ c t ạ o t h à n h t ừ đ á c ứ n g chắc h ơ n so v ớ i c á c t h à n h t ạ o v â y
q u a n h v à p h â n b i ệ t r ấ t rõ t r o n g địa h ì n h .
T h ế n ằ m c ủ a đ á p h u n t r à o p h ụ t h u ộ c r ấ t n h i ề u v à o t h à n h p h ầ n của c h ú n g v à đ i ề u
k i ệ n đ ị a lý t ự n h i ê n c ủ a n ơ i x ẩ y r a sự p h u n t r à o v à l ắ n g đ ọ n g t r ầ m t í c h . D u n g n h a m
t r u n g t í n h v à m a f i c n g h è o silic n ê n r ấ t l i n h đ ộ n g v à c h ú n g l a n t r à n đ ế n m ộ t k h o ả n g
c á c h r ấ t l ớ n so v ớ i t â m p h u n t r à o . D u n g n h a m a x i t c h ứ a n h i ề u silic n ê n t h ư ờ n g được
t í c h t ụ ở g ầ n m i ệ n g n ú i l ử a v à t ạ o t h à n h m ộ t n ó n n ú i l ử a cao v ớ i s ư ờ n dốc đ ứ n g . Sự
p h u n t r à o của d u n g n h a m a x i t t h ư ờ n g k è m theo n h ữ n g v ụ n ổ v à t u n g r a m ộ t l ư ợ n g l ớ n
sản p h ẩ m d ư ố i d ạ n g bom n ú i lửa, m ả n h v ụ n dung nham, tro b ụ i .
T í n h p h â n lốp trong dung nham đã đông l ạ n h thường biểu h i ệ n k h ô n g rõ ràng.
B ề m ặ t c h u ẩ n t r o n g c á c l ó p p h ủ d à y có t h ể l à r a n h g i ớ i g i ữ a c á c d ị n g có t h à n h p h ầ n ,
m à u sắc, k i ê n t r ú c h o ặ c c ấ u t ạ o k h á c n h a u . C á c lớp v à c á c t ầ n g v ụ n n ú i l ử a

nằm

giữa các d ò n g d u n g n h a m c ũ n g là n h ữ n g t ầ n g c h u ẩ n đ á n g t i n cậy. D ạ n g d ò n g chảy
t h ư ờ n g có t r o n g đ á p h u n t r à o t h à n h p h ầ n a x i t v à k i ề m , t h ư ờ n g k h ô n g s o n g song v ớ i
b ề m ặ t g i ớ i h ạ n d ò n g m à c h ỉ p h ả n á n h sự c h u y ế n d ò n g c ủ a c á c p h ầ n t ử d u n g n h a m
b ê n t r o n g c á c d ò n g . S ự d i c h u y ể n c ủ a c á c p h ầ n t ử t h ư ờ n g r ấ t k h ô n g đ ồ n g đ ề u v à có
dạng xoắn với các xoáy v à lệch k h ỏ i hướng chung.
Đ i ê u k i ệ n t í c h t ụ của các h ệ t ầ n g n ú i lửa ở môi t r ư ờ n g nước v à t r ê n m ặ t đ ấ t r ấ t
k h á c nhau. Đặc đ i ể m của p h u n t r à o t r ê n m ặ t đ ấ t là d ạ n g m ặ t đ á y d ò n g dung n h a m
p h ụ t h u ộ c c h ặ t c h ẽ v à o sự l ồ i l õ m c ủ a đ ị a h ì n h . D u n g n h a m t h ư ờ n g p h ủ l ê n t h ề m s ô n g
v à đ i ề u đ ó cho p h é p t a x á c đ ị n h t h ờ i g i a n t h à n h t ạ o c ủ a c h ú n g . Đ á p h u n t r à o được
t h à n h t ạ o t r ê n m ặ t đ ấ t t h ư ờ n g n ằ m x e n k ẽ v ớ i c á c lớp v ậ t l i ệ u v ụ n n ú i l ử a , t r o b ụ i ,
d ă m k ế t n ú i l ử a , b o m n ú i l ử a . D ạ n g elip v à x o ắ n là đ ặ c đ i ể m của b o m n ú i l ử a x u ấ t
h i ệ n k h i d u n g n h a m đ ô n g đặc trong k h ô n g khí. D ạ n g t h ấ u k í n h và các tích t ụ đ á k h ố i
t ậ p là đặc đ i ể m của p h u n t r à o t r ê n m ặ t đ ấ t x u ấ t h i ệ n đồng t h ờ i với n h ữ n g t r ậ n m ư a
r à o . T r o n g c á c đ á có n g u ồ n gốc n ú i l ử a đ ô i k h i x u ấ t h i ệ n c á c t h à n h t ạ o l ụ c đ ị a k h á c
n h ư c á c t r ầ m t í c h p r o l u v i v à e l u v i , t h a n v.v...
C á c h ệ t ầ n g đ á n g u ồ n gốc n ú i l ử a t í c h t ụ t r o n g đ i ề u k i ệ n l ụ c đ ị a t h ư ờ n g t ạ o n ê n
c á c t h ể đ ị a t ầ n g đ ộ c l ậ p , k h ô n g đ i c ù n g c á c đ á có n g u ồ n gốc k h á c c ù n g t u ổ i t r o n g m ặ t
cắt. C á c phức h ệ n à y t h ư ờ n g t á c h b i ệ t với các t h à n h tạo n ằ m d ư ớ i v à p h ủ t r ê n b ằ n g
các b ấ t chỉnh hợp.

187


C á c t h à n h t ạ o n ú i l ử a do p h u n t r à o d ư ớ i n ư ố c k h á c b i ệ t so v ó i c á c t h à n h t ạ o đ ã m ô
t ả t r ê n . D o đ ị a h ì n h c ủ a đ á y b i ể n t ư ơ n g đ ố i b ằ n g p h ả n g n ê n có k h ả n ă n g t ạ o t h à n h
m ộ t l ớ p p h ủ có b ề d à y ổ n đ ị n h v à n ằ m c h ỉ n h hợp t r o n g c á c t r ầ m t í c h b i ể n . C á c l ớ p t r o
n ú i l ử a t r o n g l ớ p p h ủ d u n g n h a m t h ư ờ n g được c h ọ n lọc t ố t . Đ á t r ầ m t í c h t h ư ờ n g

nằm

x e n k ẽ v ớ i d u n g n h a m ( đ á vôi, c á t k ế t , s é t v.v...) có n g u ồ n gốc b i ể n , c á c đ á đ ó có t h ê
t h a y t h ê d u n g n h a m theo đ ư ờ n g p h ư ơ n g . Đ á p h u n t r à o t í c h t ụ t r ê n đ á y b i ể n d ễ d à n g
bị t á i s i n h t h à n h đ á l ụ c . T r o n g c á c đ á m a í ì c t h ư ờ n g có m ặ t c á c s p i l i t . K h ố i n ứ t t r o n g
đ á n ú i l ử a được t h à n h t ạ o k h i p h u n t r à o d ư ớ i n ư ớ c có h ì n h d ạ n g đ ề u đ ặ n , đ ặ c t r ư n g
n h ấ t là các k h ố i nứt h ì n h cầu, h ì n h gối.

6.2. ĐỘNG ĐẤT
6.2.1. Khái quát về động đất và nguyên nhân động đất
S ự r u n g c h u y ể n đ ộ t n g ộ t của t h ạ c h q u y ế n t ạ i m ộ t đ i ể m n à o đ ó t r o n g l ị n g đ ấ t g â y
n ê n sự dao đ ộ n g l a n t r u y ề n t r ê n m ộ t d i ệ n t í c h l ớ n hoặc n h ỏ l à h i ệ n t ư ợ n g đ ộ n g đ ấ t (địa
c h ấ n ) . N g à y n a y c á c m á y g h i đ ị a c h ấ n (địa c h ấ n k ế ) có t h ể g h i được n h ữ n g t r ậ n đ ộ n g đ ấ t
c á c h xa lò đ ộ n g đ ấ t h à n g n g à n k i l o m e t v à qua p h â n t í c h c á c b i ể u đ ồ c ủ a đ ị a c h ấ n k ý ta
có t h ể b i ế t được đặc t r ư n g của c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t n à y .
Bàng 6.4. Một s ố trận động đất lớn trên t h ế giới
Thiệt hại

Nơi xẩy ra

Thời gian
Năm 1556

Sơn Tây (T. Quốc)

830 000 người thiệt mạng

1/11/1755

Lisboa (Bồ Đào Nha)

Phá huy toàn bộ cảng, hàng chục nghìn người chết

1906

San Francisco

700 người chết

1923

Tokyo (Nhật Bản)

Hơn 100 000 người chết. Hạ tầng cơ sở bị phá huy.

1960

Peru

6.600 người chết

1976

Đường Sơn (T. Quốc)

240 000 người chết

1976

Philipin

10.000 người chết

1978

Iran

25.000 người chết

7/12/1988

Armenia

25 000 người chết.

21/6/1990

Iran

50 000 người chết.

16/7/1990

Philipin

2000 người chết

30/9/1993

Nẽpan và Bắc Ân Độ

22 000 người chết

17/1/1995

Côbe (Nhật Bản)

6055 người chết, thiệt hại hàng trăm tỉ đôla

17/8/1999

Thổ Nhĩ Kỳ

20.000 người chết, sức tàn phá lớn

Đ ộ n g đ ấ t có n h i ề u n g u y ê n n h â n , có t h ể do c á c v ụ n ổ c ủ a n ú i l ử a , sự t h à n h t ạ o c á c
đ ứ t g ã y l ớ n v à sự d ị c h c h u y ể n c ủ a h a i c á n h theo m ặ t t r ư ợ t , c á c v ụ n ổ n h â n t ạ o có n ă n g
l ư ợ n g l ớ n đ ể l ấ p s ô n g , h ồ v.v... c ũ n g g â y r a đ ộ n g đ ấ t c ư ờ n g đ ộ y ế u .
T u y n h i ê n , c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t l ố n đ ê u l i ê n q u a n t ớ i sự d ị c h c h u y ể n c ủ a c á c m ả n g
t h ạ c h q u y ể n , n h ấ t l à ở c á c đ ớ i h ú t c h ì m , c á c đ ớ i xô hức g i ữ a c á c m ả n g . Đ ộ n g

đất

t h ư ờ n g g â y t h i ệ t h ạ i cả v ề n g ư ờ i v à v ậ t c h ấ t , sự t h i ệ t h ạ i l ớ n h a y n h ỏ k h ô n g c h ỉ t u y
188


thuộc v à o cường độ động đ ấ t m à m ộ t p h ầ n còn tuy thuộc v à o b ố i c ả n h p h á t sinh động
đ ấ t . T r ê n b ả n g 6.4 l i ệ t k ê m ộ t s ố t r ậ n đ ộ n g đ ấ t đ á n g c h ú ý.
ở V i ệ t N a m đ ộ n g đ ấ t x ẩ y r a c h ủ y ế u ở v ù n g L a i C h â u - Đ i ệ n B i ê n , t r o n g t h ế k ỷ 20
v à g ầ n đ â y đ ã có n h i ề u t r ậ n đ ộ n g đ ấ t k h á m ạ n h , t h í d ụ n ă m 1935 ở Đ i ệ n B i ê n (6,8 đ ộ

R i c h t e r ) , 23/4/1983 - T u ầ n G i á o (6,7 đ ộ R i c h t e r ) , 23/6/1996 - đ ô n g n a m Đ i ệ n B i ê n 35
k m (7 đ ộ R i c h t e r ) v à g ầ n đ â y n g à y 19/02/2001 ỏ Đ i ệ n B i ê n (5,3 đ ộ R i c h t e r ) .
6.2.2. Cơ chế của đông đất
a. Chấn tiêu và chấn

tâm

N g ư ờ i ta p h â n b i ệ t h a i

khái

niệm trong cấu trúc một t r ậ n động
đ ấ t là c h ấ n t i ê u v à c h ấ n t â m .
Chấn

tiêu

(trước đ â y c ũ n g gọi

là t â m trong) là m ộ t đ i ể m ở t r o n g
l ò n g đ ấ t đ ã n ả y s i n h c h ấ n đ ộ n g vì
v ậ y c ũ n g c ị n g ọ i l à lò đ ộ n g

đất.

Chấn

đây

tâm

động

đất

cũng gọi là t â m

(trước

ngoài) là

tương ứng gần n h ấ t t r ê n bề

điểm
mặt

Hình 6.15. Khối đồ biểu diễn các đường đẳng chấn và mối
liên quan của chúng với chấn tâm và các sóng xuất phát từ
chấn tiêu của một trận động đất (Bellair p. & Pomerol 1982).

T r á i Đ ấ t , t ạ i đ ó sự c h ấ n đ ộ n g l à l ò n
n h ấ t h a y n ó i m ộ t c á c h k h á c t ừ c h ấ n t i ê u c h i ế u t h ẳ n g l ê n m ặ t đ ấ t t a sẽ được c h ấ n t â m .
T r ê n b ề m ặ t T r á i Đ ấ t , x u n g q u a n h c h ấ n t â m , n ê u t a n ố i t ấ t cả c á c đ i ể m có c ư ờ n g đ ộ
c h â n đ ộ n g n h ư n h a u h a y có c ù n g c ư ờ n g đ ộ đ ộ n g đ ấ t , ta được c á c đường

đăng

chân

( H ì n h 6.15; 6.16). C á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t có c h ấ n t i ê u n ô n g h ớ n 60 k m được coi l à đ ộ n g đ ấ t b ề

m ặ t , t ừ 60 đ ế n 300 k m l à đ ộ n g đ ấ t t r u n g g i a n v à k h i c h ấ n t i ê u n ằ m s â u h ơ n 300 k m được
gọi là đ ộ n g đ ấ t s â u .
N h ư v ậ y c ư ờ n g đ ộ đ ộ n g đ ấ t tỉ l ệ t h u ậ n với độ s â u của c h ấ n t i ê u động đ ấ t . C h ấ n
t i ê u s â u n h ấ t m à c á c n h à đ ị a c h ấ n đ ã x á c đ ị n h được l à 700 k i n , n ằ m ỏ đ ớ i h ú t c h ì m
t r ê n b ề m ặ t B e n i o f f g i ữ a m ả n g T h á i B ì n h D ư ơ n g v à m ả n g N a m M ỹ c ũ n g n h ư giữa
m ả n g T h á i B ì n h D ư ơ n g v à m ả n g Á- A u .
b. Cấp động đất, cường độ và hậu quả của động
Cấp

động

đất.

đất

N g a y t ừ t h ế k ỷ trưốc, các n h à địa c h ấ n đ ã p h â n chia ra các cấp

đ ộ n g đ ấ t k h á c n h a u , n ă m 1883 Rossi v à F o r e l đ ã đ ề n g h ị m ộ t t h a n g v ề đ ộ n g

đất

gồm

địa

10 c ấ p d ự a

v à o đ ị a c h ấ n k ý , v à d ự a v à o h ậ u q u ả của t à n p h á m a n g t í n h

p h ư ơ n g v à k h u vực đ ố i v ớ i c á c c ô n g t r ì n h x â y d ự n g v à đ ố i v ớ i vỏ T r á i Đ ấ t . Sau đó, h a i n h à

địa c h ấ n k h á c l à F . M e r c a l i v à S i e b e r g đ ã h o à n t h i ệ n b ả n g n à y t h à n h 12 cấp.
A m o r i ( 1 8 9 1 ) đ ã đ ư a r a m ộ t b ả n p h â n c h i a t h e o gia tốc n g a n g m à đ ơ n v ị đ o l à
m i l i m e t t r ê n g i â y b ì n h p h ư ơ n g . G u t e n b e r g v à R i c h t e r (1949) đ ã đ ư a r a m ộ t t h a n g p h â n
c h i a k h á c d ự a v à o c ư ờ n g đ ộ ( m a g n i t u d e ) . T r o n g b ả n g 6.5 c á c c ấ p đ ộ n g đ ấ t t h e o c ả ba

189


p h ư ơ n g p h á p được t r ì n h b à y v à đ ố i
s á n h v ớ i n h a u , t r o n g đ ó t h a n g 12
cấp

của

Mercalli

mang tính

và

Sieberg

chỉ

tương đối, n h ư n g

rất

t i ệ n sử d ụ n g (dựa v à o m ứ c đ ộ t h i ệ t
h ạ i do đ ộ n g đ ấ t g â y r a ) . C h ỉ

cần

tập

qua

hợp

các

số

liệu

thông

p h ỏ n g v ấ n t ạ i địa p h ư ơ n g bị động
đ ấ t , t a có t h ể v ạ c h r a được m ộ t b ả n
đồ đ ẳ n g chấn.
T h a n g p h â n cấp động đ ấ t n à y
k h ô n g d ù n g số l i ệ u về ngươi chết
đ ê đ á n h giá cấp đ ộ n g đ ấ t vì t a i
hoa g â y c h ế t n g ư ờ i liên q u a n c h ặ t
chẽ

với hồn

cảnh

ngẫu

nhiên.

T h í d ụ t r ậ n động đ ấ t ở Tokyo và

H.6.16. Đường dẳng chấn động đất ở Agadir, 1960 (J. p. Rothé)

Y o k o h a m a n ă m 1923 l à m c h ế t h ơ n
100.000 n g ư ờ i , t r o n g k h i đ ó t r ậ n đ ộ n g đ ấ t ở San Francisco n ă m 1906 có m ứ c đ ộ p h á h u y
t ư ơ n g t ự n h ư n g c h ỉ có 700 n g ư ờ i c h ế t . M ộ t v í d ụ k h á c , h a i t r ậ n đ ộ n g đ ấ t x ả y r a ở T h ổ
N h ĩ K ỳ v à Đ à i L o a n ( t h á n g 8/1999 v à 9/1999) có g ầ n c ù n g m ộ t c ấ p đ ộ ( t r ê n 7° R i c h t e r ) ,
n h ư n g ở T h ổ N h ĩ K ỳ có đ ế n 20.000 n g h ì n n g ư ờ i c h ế t , c ò n ở Đ à i L o a n c h ỉ v à i n g h ì n n g ư ờ i
t h i ệ t m ạ n g . T r o n g c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t x ẩ y r a b a n đ ê m , s ố n g ư ơ i c h ế t l u ô n cao h ơ n đ ộ n g
đ ấ t x ẩ y r a b a n n g à y , v ề m ù a đ ô n g l u ô n cao h ơ n m ù a h è .
Cường

độ và hậu

quả của động

đất.

Đ ộ n g đ ấ t b i ể u t h ị sự g i ả i toa n ă n g l ư ợ n g m ộ t

c á c h n h a n h c h ó n g , v i ệ c x á c đ ị n h n ă n g l ư ợ n g n à y r ấ t k h ó , vì v ậ y n ă m 1935 R i c h t e r đ ã
đ ư a r a m ộ t t h a n g c ư ờ n g đ ộ đ ơ n g i ả n : l o g a r i t cơ s ố 10 c ủ a b i ê n đ ộ cực đ ạ i đ o b ằ n g
m i c r o n c ủ a m ộ t đ ị a c h ấ n k ê c h u ẩ n có c h u k ỳ n g ắ n v ớ i k h o ả n g c á c h 100 k m k ể t ừ c h ấ n
t â m . K h i đ ó , t h e o v ị t r í sẽ có n h i ề u c ư ờ n g đ ộ đ ố i v ớ i c ù n g m ộ t t r ậ n đ ộ n g đ ấ t , n ó được
đ ặ c t r ư n g chỉ b ở i m ộ t c ư ờ n g đ ộ m à t h ô i . N h ữ n g t í n h t o á n t h u đ ư ợ c qua v i ệ c so s á n h

cho p h é p k h ô i p h ụ c l ạ i b i ê n đ ộ c á c dao đ ộ n g đ ã được q u a n s á t có k h o ả n g c á c h c h u ẩ n là
100 k m . T h a n g R i c h t e r cho M = 8,9 đ ố i v ớ i c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t l ớ n n h ấ t đ ã b i ế t ( t ư ờ n g
ứ n g c ấ p l i t h e o t h a n g c h i a c ư ờ n g đ ộ đ ộ n g đ ấ t c ủ a M e r c a l l i v à Sieberg).
C ư ờ n g đ ô M g ắ n l i ề n v ớ i n ă n g l ư ơ n g theo c ô n g t h ứ c : a M =

log

E

( Ì)
E
(Trong đó a = 1,5 , E = 2.5.10 ergs. Đối với các vụ nổ thí nghiệm mà năng lượng đã biết thì
cho phép tính được một hệ số độ sâu của chấn tiêu).
0

11

0

T ừ c ô n g t h ứ c (1) t a có t h ể t í n h được n ă n g l ư ợ n g E cho c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t k h i b i ế t
đ ư ợ c c ư ờ n g đ ộ c ủ a c h ú n g . N ế u M = 0 t h ì E = 2,5. l o
đ ộ n g đ ấ t ở C h i l e n ă m 1960) t h ì

E = 5,6.lũ

2 4

1 1

ergs ( = Eo ) . N ế u M = 8,9 ( t r ậ n

ergs. N ă n g l ư ợ n g n à y l ò n g ấ p 100 l ầ n c á c

q u ả b o m n g u y ê n t ử cỡ l ố n đ ã được n ổ t h í n g h i ệ m c ủ a c á c c ư ờ n g quốc h ạ t n h â n .
b o m n g u y ê n t ử 20 k i l o t o n m à M ỹ n é m x u ố n g H i r o s i m a có n ă n g l ư ợ n g E = l o

1 9

Quả

ergs. S ự

t h i ệ t h ạ i c ủ a c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t có M b ắ t đ ầ u t ừ 4,5; ở m ứ c đ ộ M = 7.5 t h ì đ ó là g i ớ i h ạ n
190


d ư ớ i c ủ a c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t l ớ n . T h e o R i c h t e r t ừ n ă m 1904 đ ế n 1957 có t ớ i 16 t r ậ n đ ộ n g
đ ấ t có M l ớ n h ơ n 8,6.
Bảng 6.5. Các cấp động đất
Theo gia tốc mm/s . Thang Gutenberg
Amori(1891)
& Richter(1949)
Động đất chỉ ghi đươc bằng máy.
2,5
1
Rất yếu, người có cảm giác tốt mới nhận biết.
2,5-5
2
Yếu, nhiều người cảm giác được lúc nghỉ.
6- 10

3
Trung bình, người đang đi trên biển và lúc làm việc cảm
11- 25
3
giác được, kính cửa sổ rung động.
Hơi mạnh, mọi ngưòi đều cảm giác được. Các vật treo
26-50
4
(đèn, quạt trần V.V..) lúc lắc, dao động.
Mạnh, người ngủ bị thức giấc, con lắc đổng hồ dừng lai.
51 - 100
4
Rất mạnh, thiệt hại lớn, nước cuộn đục, gây nứt đất,
101 - 250
5
đường sụt lở. Mực nước giếng thay đổi.
Gảy đổ nát: cơng trình xây dựng dịch chuyển khá xa,
tượng đài nứt hoặc sụp đổ, ống khói nhà máy, gác
251 - 500
6
chuông nhà thờ sụp từng phần.
Tàn phá thảm hại: cơng trình xây dựng kiên cố bị sụp
501 - 1000
6,3
đổ từng phần hoặc hoàn toàn.
Tàn phá rất thảm hại: đê điều sụt lở, ống dẫn nước, dầu
- khí bị đứt, đường sắt bật tung, cong vênh. Đường bị
1001 -2500
7,6
trượt lở thành gò đống, xuất hiện khe nứt cả trong đất

đá dẻo và mềm.
2501 - 5000
7,6
Thảm hoa: cầu kiên cố và rắn chắc bị phá huy, đường ray
hoàn toàn bị bật tung, lỗ đất, sụp đất và trượt đất rất lớn.
Tai biến thảm khốc: các cơng trình xây dựng bị phá huy
8,6
hoàn toàn, cảnh quan địa lý bị biến đổi hoàn toàn. (Mức
>5000
độ này chưa quan sát được).
2

Cấp
1
2
3
4
5
6
7

8
9

10

11

12

Theo Rossi, Forel, Mercalli và Sieberg (1883)

T ầ n s ố đ ộ n g đ ấ t g i ả m r ấ t n h a n h k h i c ư ờ n g độ t ă n g n h ư n g h ầ u n h ư t o à n b ộ n ă n g
lượng đ ề u có n g u ồ n gốc t ừ c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t l ớ n . G u t e n b e r g v à R i c h t e r đ ã ước t í n h n ă n g
lượng t o à n b ộ c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t t r o n g m ộ t n ă m v à o k h o ả n g l o

2 5

ergs, tức là b ằ n g m ộ t

p h ầ n n g h ì n n h i ệ t p h á t r a t ừ m a n t i v à k h o ả n g 80% n ă n g lượng n à y b ắ t n g u ồ n t ừ c á c t r ậ n
đ ộ n g đ ấ t có c ư ờ n g đ ộ l ớ n h ơ n 7,9 ( t ư ơ n g đ ư ơ n g v ớ i n ă n g l ư ợ n g b ằ n g l o

2 3

ergs).

C ư ờ n g đ ộ p h ụ t h u ộ c v à o "cú sốc" b a n đ ầ u v à đ ộ s â u c h ấ n t i ê u của t r ậ n đ ộ n g đ ấ t .
C h í n h c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t b ề m ặ t l à đ á n g sợ n h ấ t vì t h ư ờ n g có c ú sốc b a n đ ầ u l ớ n , g â y
sự t à n p h á b ề m ặ t k h ô n g t h ể l ư ờ n g t r ư ớ c được.
C á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t t h ư ờ n g g â y r a h ậ u q u ả r ấ t k h á c n h a u . K h i đ ộ n g đ ấ t x ả y ra,
n g o à i c á c c h ấ n đ ộ n g t h ẳ n g đ ứ n g v à c h ấ n đ ộ n g n g a n g , c ị n có c á c v ậ n đ ộ n g xoay t r ò n v à
v ậ n đ ộ n g x o ắ n v ỏ đ ỗ g â y đ ổ vỡ n h à cửa v à c á c c ơ n g t r ì n h x â y d ự n g , đ ặ c b i ệ t sự g â y
nứt, toác đ ấ t là các h ậ u q u ả r ấ t n g h i ê m trọng. N h i ề u t r ậ n động đ ấ t còn tạo ra các
c h ù m k h e n ứ t , c á c đ ứ t g ã y ( H ì n h 6.17), c ắ t p h á h ệ t h ố n g đ ư ờ n g b ộ , đ ư ờ n g s ắ t h o ặ c t ạ o
r a c á c t r ư ợ t n g a n g r ấ t l ớ n n h ư t r ư ờ n g hợp đ ứ t g ẫ y San A n d r e a s ở C a l i í b r n i a ( M ỹ ) . T ạ i
191


đ â y đ ộ n g đ ấ t đ ã g â y n ê n t r ư ợ t l ở đ ấ t r ấ t l ớ n , m ộ t con đ ậ p ở t h u n g l ũ n g C h e l i í b ị đ ổ

s ụ p . T ạ i A l g e r i , n h i ề u t r ậ n đ ộ n g đ ấ t đ ã t à n p h á cả m ộ t v ù n g v e n b i ể n , l à m đ ứ t cả h ệ
t h ố n g d â y c á p v i ễ n t h ô n g . N h ữ n g t r ậ n động đ ấ t n h ư ở Đường Sơn ( T r u n g Quốc

-

1976), ở A r m e n i (1988), T h ổ N h ĩ K ỳ (1999), k h ô n g c h ỉ t à n p h á cả t h à n h p h ố t r ê n d i ệ n
r ấ t r ộ n g m à c ò n g â y t h ả m hoa l à m c h ế t r ấ t n h i ề u n g ư ờ i ( đ ộ n g đ ấ t 1976 ở Đ ư ờ n g S ơ n
l à m chết hơn hai t r ă m nghìn người).
T r o n g m ỗ i t r ậ n đ ộ n g đ ấ t , t r ư ớ c k h i d i ễ n r a c ú sóc t h ư ờ n g x u ấ t h i ệ n sự r u n g c h u y ể n
m ặ t đ ấ t g â y c ả m g i á c b ồ n c h ồ n lo sợ cho cả n g ư ờ i v à đ ộ n g v ậ t . N h i ề u t r ậ n đ ộ n g đ ấ t d i ễ n
r a sự c h ấ n đ ộ n g n h i ề u l ầ n , g â y chao đ ả o cho n g ư ờ i v à m ọ i v ậ t , t h í d ụ t r ậ n đ ộ n g đ ấ t ở
C ô b e ( N h ậ t B ả n ) v à o n g à y 1 7 - 1 -1995 l à m cho 6055 n g ư ờ i c h ế t .

Hình 6.17. Một đút gãy lỏn hình thành sau trận động đất ngày
10/11/1946 ỏ dãy núi Andes (Peru) (ảnh - Heim A.).
Đ ộ n g đ ấ t dưới b i ể n và các đới ven b i ể n l à m x u ấ t h i ệ n n h ữ n g đợt s ó n g t h ầ n (người
N h ậ t g ọ i l à t s u n a m i ) v à n h ữ n g d ò n g nước m ạ n h . N g u y ê n n h â n t ạ o t h à n h n h ữ n g đột
s ó n g t h ầ n l à do đ á y b i ể n bị sụp; n h ữ n g h ố sụp n à y t h ư ờ n g có k í c h t h ư ớ c k h ổ n g l ồ , đ á y
b i ể n b ị s ụ p x u ố n g m ộ t c á c h n h a n h c h ó n g dọc theo c á c đ ứ t g ã y s â u d ạ n g k h u n g . K h ố i
n ư ớ c b i ể n k h ổ n g l ồ sụp theo x u ố n g h ố n à y (có k h i đ ạ t h à n g t r i ệ u k m ) đ ã g â y c ú sốc đ ộ t
3

ngột, t ạ o r a x u n g đ ộ n g s ó n g to l ớ n , l a n t r u y ề n t h ẳ n g l ê n m ặ t b i ể n r ồ i t ừ đ ó c h u y ể n t h à n h
n h ữ n g con s ó n g k h ổ n g l ồ đ ậ p v à o c á c bờ b i ể n g â y r a n h ữ n g t a i hoa k h ổ n g l ồ . M ạ n h m ẽ
n h ấ t là c á c t r ậ n đ ộ n g đ ấ t d ư ố i b i ể n có c h ấ n t â m g ầ n b ò . T r o n g c á c t r ư ờ n g hợp n à y , ngay
t ừ c ú sốc đ ầ u t i ê n đ ã t ạ o n ê n n h ữ n g đ ợ t s ó n g r ấ t cao ( t ớ i 30 m n h ư ả Chile, 1960), l ấ n r ấ t
s â u v à r ấ t n h a n h v à o đ ấ t l i ề n r ồ i l ạ i r ú t đ i c ũ n g r ấ t đ ộ t ngột, p h á h u y v à c u ố n theo h ầ u
h ế t m ọ i c ô n g t r ì n h x â y d ự n g t r ê n đ ư ờ n g đ i của c h ú n g . L ị c h sử đ ã g h i l ạ i được n h i ề u t r ậ n
đ ộ n g đ ấ t g â y r a s ó n g t h ầ n có sức t à n p h á g h ê gớm. T r ậ n đ ộ n g đ ấ t ở Lisboa (1755) đ ã l à m
192