Cấu trúc và các qúa trình hình thành đại dương ( Nhà xuất bản đại học quốc gia hà nội ) - Chương 4

CấU TạO Và Sự hình THàNH lớp THạCH QUYểN ĐạI DươNG Các thông tin về cấu trúc lớp vỏ đại dương và manti trên chủ yếu dựa vào bốn nguồn kết qủa nghiên cứu sau: (1) Các nghiên cứu địa vật lí, trong đó bao gồm các nghiên cứu về địa chấn phản xạ, khúc xạ, từ trường, trọng lực và địa nhiệt; (2) Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về đặc tính vật lý của các mẫu đất đá trên đáy đại dương và trong lõi khoan sâu; (3) Các nghiên cứu thực địa, điều tra khảo sát,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc và các qúa trình hình thành đại dương ( Nhà xuất bản đại học quốc gia hà nội ) - Chương 4 CH­¬NG 4 CÊU T¹O Vµ Sù h×nh THµNH líp TH¹CH QUYÓN §¹I D­¬NG C¸c th«ng tin vÒ cÊu tróc líp vá ®¹i d­¬ng vµ manti trªn chñ yÕu dùa vµo bèn nguån kÕt qña nghiªn cøu sau: (1) C¸c nghiªn cøu ®Þa vËt lÝ, trong ®ã bao gåm c¸c nghiªn cøu vÒ ®Þa chÊn ph¶n x¹, khóc x¹, tõ tr­êng, träng lùc vµ ®Þa nhiÖt; (2) C¸c nghiªn cøu trong phßng thÝ nghiÖm vÒ ®Æc tÝnh vËt lý cña c¸c mÉu ®Êt ®¸ trªn ®¸y ®¹i d­¬ng vµ trong lâi khoan s©u; (3) C¸c nghiªn cøu thùc ®Þa, ®iÒu tra kh¶o s¸t, quay phim, chôp ¶nh tõ tµu ngÇm; vµ (4) C¸c nghiªn cøu vÒ phøc hÖ ophiolit trªn ®Êt liÒn. §Æc biÖt nhê ph­¬ng ph¸p ®Þa chÊn khóc x¹, ng­êi ta ®· ph¸t hiÖn ra cÊu tróc ph©n tÇng cña líp th¹ch quyÓn ®¹i d­¬ng víi tèc ®é lan truyÒn t¨ng dÇn cña sãng ®Þa chÊn (tèc ®é sãng ©m thanh xuyªn qua c¸c tÇng nham th¹ch) theo chiÒu s©u. Mçi tÇng ®Þa chÊn ë ®©y sÏ ®­îc ®¸nh sè theo thø tù tõ 1 (trªn cïng) ®Õn 4, vµ t­¬ng øng víi chóng lµ c¸c tÇng nham th¹ch ®­îc m« t¶ nh­ trªn h×nh 4.1. H×nh 4.1: (a) S¬ ®å mÆt c¾t líp th¹ch quyÓn vïng §¹i T©y D­¬ng víi ®é phãng ®¹i lín theo trôc ®øng. VËn tèc sãng ®Þa chÊn ®­îc tÝnh b»ng km/s. Tªn cña mçi líp nham th¹ch trong cét ®Þa tÇng sÏ ®­îc minh häa cô thÓ trªn h×nh 4.2 H×nh 4.1: (b) CÊu tróc ph©n líp ®Þa chÊn cña vá ®¹i d­¬ng vµ manti trªn. Tèc ®é lan truyÒn cña sãng däc P t¨ng dÇn theo chiÒu s©u. MÆt c¾t (a) t­¬ng øng víi cét ®Þa tÇng n»m trong giíi h¹n hai ®­êng th¼ng A-B. Sãng ®Þa chÊn P lµ mét lo¹i sãng nÐn, t­¬ng tù nh­ sãng ©m trong kh«ng khÝ. Mçi mét tÇng ®Þa chÊn t­¬ng øng víi mét kiÓu nham th¹ch trong cét ®Þa tÇng ë bªn ph¶i CÊu t¹o ph©n tÇng cña líp vá tr¸i ®Êt trªn ®¸y ®¹i d­¬ng cã thÓ ®­îc m« t¶ tãm t¾t nh­ sau : (i) C¸c tÇng ®¸ phun trµo (2-4) lµ kÕt qña cña qóa tr×nh t¸ch d·n ®¸y biÓn sinh ra líp vá ®¹i d­¬ng, sau ®ã bÞ ch«n vïi bëi c¸c tÇng trÇm tÝch 1 vµ r¾n kÕt l¹i. (ii) C¸c tÇng 2 vµ 3 thuéc thµnh phÇn cÊu t¹o cña vá ®¹i d­¬ng víi bÒ dµy chung kho¶ng 6-7km, (trõ c¸c líp n»m bªn d­íi trôc t¸ch d·n ®ang ho¹t ®éng hoÆc gÇn c¸c ®øt g·y biÕn d¹ng vµ ®íi nøt vì). (iii) N»m d­íi ranh giíi cña tÇng trÇm tÝch 1 vµ tÇng ®¸ 3 lµ c¸c tÇng ®¸ cã tèc ®é sãng ®Þa chÊn t¨ng ®ét biÕn. N»m gi÷a tÇng ®¸ gabro cña líp vá tr¸i ®Êt vµ tÇng peridotit cña manti trªn lµ bÒ mÆt Mohorovic (Moho). (iv) Trong c¸c tÇng ®¸ 2 vµ 3 kh«ng cã sù thay ®æi ®ét ngét tèc ®é cña sãng ®Þa chÊn, nh­ng cã sù t¨ng dÇn vËn tèc theo chiÒu s©u. Ranh giíi gi÷a c¸c phô líp trong tÇng 2 vµ gi÷a tÇng ®¸ 2 vµ tÇng ®¸ 3 ®­îc ph©n chia theo sù biÕn ®æi nµy. (v) MÆc dï kh¸c nhau (h×nh 4.2), nh­ng c¸c tÇng ®¸ 2 vµ 3 vÉn cã sù t­¬ng ®ång vÒ thµnh phÇn hãa häc vµ kho¸ng vËt, theo tØ lÖ phÇn tr¨m hµm l­îng t¨ng dÇn sÏ lµ fenpat plagiocla, pyroxen vµ olivin. TÇng 4 kh¸c biÖt hoµn toµn víi hai tÇng trªn c¶ vÒ thµnh phÇn hãa häc vµ kho¸ng vËt, trong tÇng nµy cã chøa bÒ mÆt ranh giíi ®Þa chÊn ®ét biÕn (Moho) n»m trªn cïng. Thµnh phÇn kho¸ng vËt chÝnh cña peridotit trong tÇng 4 lµ olivin vµ pyroxen. (vi) Sù ph©n chia gi÷a c¸c phô líp trong tÇng 2 (h×nh 4.1) ph¶i dùa vµo c¸c mÉu lâi khoan cô thÓ. Phô líp 2A lµ c¸c gèi dung nham xèp víi nhiÒu khe nøt vµ lç hæng (xem môc 4.1.1). Phô líp 2B lµ c¸c gèi dung nham Ýt xèp h¬n do bÞ c¸c kho¸ng vËt sÐt vµ c¸c kho¸ng vËt biÕn ®æi kh¸c lÊp ®Çy lç hæng. Qóa tr×nh nµy diÔn ra lµ nhê sù tiÕp xóc víi n­íc biÓn cña vá ®¹i d­¬ng sau khi h×nh thµnh ®· dÉn ®Õn nh÷ng biÕn ®æi vÒ hãa häc vµ thµnh phÇn kho¸ng vËt cña chóng, nÕu nhiÖt ®é cµng cao, sù t­¬ng t¸c cña líp vá víi n­íc biÓn cµng m¹nh. Trªn thùc tÕ, kh«ng líp vá ®¹i d­¬ng nµo sinh ra mµ kh«ng bÞ biÕn ®æi vµ biÕn chÊt ë mét møc ®é nµo ®ã. Do vËy, mét sè ý kiÕn cho r»ng ranh giíi gi÷a hai phô líp 2B, 2C vµ gi÷a 2C víi tÇng 3 nªn dùa vµo møc ®é biÕn ®æi cña c¸c líp ®Êt ®¸ h¬n lµ dùa vµo sù kh¸c biÖt vÒ thµnh phÇn gi÷a chóng (xem ch­¬ng 5). (vii) Tèc ®é lan truyÒn cña sãng ®Þa chÊn trong tÇng 2 biÕn ®æi nhanh h¬n tÇng 3 lµ bëi sù co khÐp cña c¸c khe nøt vµ lç hæng trong c¸c líp dung nham kÕ tiÕp nhau khi ®i xuèng s©u do ¸p lùc dån nÐn cña c¸c tÇng. Ngoµi ra, tèc ®é sãng ®Þa chÊn qua tÇng 2 cã xu h­íng t¨ng theo tuæi v× cµng xa trôc sèng nói, c¸c tÇng ®Êt ®¸ cµng trë nªn r¾n ch¾c do c¸c khe hë vµ lç hæng cßn l¹i ®Òu bÞ lÊp dÇn bëi c¸c kho¸ng vËt míi thµnh t¹o tõ sù t­¬ng t¸c gi÷a nham th¹ch vµ n­íc biÓn. (a) (b) (c) (d) (e) H×nh 4.2: Mét sè lo¹i ®¸ trÇm tÝch vµ phun trµo cã trong líp vá ®¹i d­¬ng vµ manti (a) TrÇm tÝch bïn biÓn th¼m (líp 1); (b) C¸c m¶nh vì dung nham bazan ...