Cấu trúc và các qúa trình hình thành đại dương ( Nhà xuất bản đại học quốc gia hà nội ) - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự tiến hóa của đại dương Trong chương này, bạn đọc sẽ thường xuyên được nghe nhắc tới các nghiên cứu dựa theo thang tuổi địa chất. Để tiện tham khảo, chúng tôi có bảng thang tuổi địa chất ở phần phụ lục. Trong các loại đất đá được tìm thấy có tuổi già nhất trên trái đất, tức là khoảng 3800 triệu năm có cả các trầm tích nằm dưới nước và những mảnh vỏ đại dương cổ còn sót lại. Điều đó cho thấy rằng các đại dương đã được hình thành kể từ khi con người ghi...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cấu trúc và các qúa trình hình thành đại dương ( Nhà xuất bản đại học quốc gia hà nội ) - Chương 3

Ch¬ng 3 Sù tiÕn hãa cña ®¹i d¬ng Trong ch¬ng nµy, b¹n ®äc sÏ thêng xuyªn ®îc nghe nh¾c tíi c¸c nghiªn cøu dùa theo thang tuæi ®Þa chÊt. §Ó tiÖn tham kh¶o, chóng t«i cã b¶ng thang tuæi ®Þa chÊt ë phÇn phô lôc. Trong c¸c lo¹i ®Êt ®¸ ®îc t×m thÊy cã tuæi giµ nhÊt trªn tr¸i ®Êt, tøc lµ kho¶ng 3800 triÖu n¨m cã c¶ c¸c trÇm tÝch n»m díi níc vµ nh÷ng m¶nh vá ®¹i d¬ng cæ cßn sãt l¹i. §iÒu ®ã cho thÊy r»ng c¸c ®¹i d¬ng ®· ®îc h×nh thµnh kÓ tõ khi con ngêi ghi nhËn ®îc dÊu Ên lÞch sö ®Þa chÊt sím nhÊt vµ còng cã thÓ tõ tríc ®ã rÊt l©u. Tuy nhiªn nh÷ng ph¸c th¶o vÒ h×nh th¸i ®¹i d¬ng xa chØ cã thÓ thùc hiÖn dùa trªn nh÷ng dÊu vÕt cæ cßn sãt l¹i trªn lôc ®Þa v× c¸c ®¹i d¬ng lµ mét trong nh÷ng khu vùc biÕn ®éng nhÊt trªn hµnh tinh: trong c¸c ®¸y ®¹i d¬ng ngµy nay, ngêi ta kh«ng thÓ t×m thÊy líp vá ®¹i d¬ng cã tuæi giµ h¬n 160 triÖu n¨m. Gi¶ sö vßng ®êi trung b×nh cña mét ®¹i d¬ng thùc thô lµ 200 triÖu n¨m th× hái trong kho¶ng thêi gian 3800 triÖu n¨m, ®¹i d¬ng ®ã sÏ ®îc håi sinh bao nhiªu lÇn? Con sè tÝnh ®óng sÏ lµ 19 lÇn, nhng v× thêi gian vßng ®êi cña mét ®¹i d¬ng theo gi¶ thiÕt lµ 200 triÖu n¨m míi chØ lµ gi¸ trÞ íc tÝnh bëi kh«ng thÓ cã sù so s¸nh chÝnh x¸c tèc ®é cña c¸c qóa tr×nh kiÕn t¹o m¶ng x¶y ra trong qóa khø ®Þa chÊt víi c¸c qóa tr×nh x¶y ra trong hiÖn t¹i nªn kÕt qña tÝnh trªn sÏ buéc ph¶i dao ®éng trong kho¶ng tõ 15 ®Õn 20 lÇn. Kho¶ng giíi h¹n nµy cã thÓ coi lµ thÝch hîp v× nh©n tr¸i ®Êt tríc kia nãng h¬n rÊt nhiÒu so víi b©y giê vµ sù h×nh thµnh cña líp th¹ch quyÓn ®¹i d¬ng còng diÔn ra nhanh h¬n. PhÐp tÝnh to¸n ®¬n gi¶n trªn nh»m gióp b¹n thÊy ®îc chu kú thêi gian tiÕn hãa cña mét ®¹i d¬ng thùc thô vµ dÜ nhiªn chu kú thêi gian nµy ®îc tÝnh dùa trªn mét vµi gi¶ thiÕt nhÊt ®Þnh. Trong qóa khø, khi mét ®¹i d¬ng b¾t ®Çu cã sù t¸ch d·n réng th× buéc mét ®¹i d¬ng kh¸c ph¶i bÞ thu hÑp vµ ngµy nay, c¸c qóa tr×nh nµy ®ang lÆp l¹i víi hai ®¹i d¬ng lµ TBD vµ §TD. Cã thÓ nãi, lÞch sö h×nh thµnh cña mçi ®¹i d¬ng lµ sù ph¸t triÓn chång lÊn lªn nhau. H×nh th¸i vµ vÞ trÝ cña tÊt c¶ ®¹i d¬ng vµ lôc ®Þa trªn thÕ giíi ®Òu bÞ biÕn ®æi kh«ng ngõng víi tèc ®é kh¸ nhanh trªn quy m« thêi gian ®Þa chÊt, nhng so víi quy m« thêi gian thùc nh÷ng biÕn ®æi nµy còng kh«ng hÒ chËm chót nµo. §Ó so s¸nh, c¸c nhµ nghiªn cøu ®· vÝ tèc ®é t¸ch d·n ®¸y biÓn víi sù ph¸t triÓn cña mét chiÕc mãng tay. Trong bé su tËp c¸c b¶n vÏ ®Çu tiªn vÒ h×nh th¸i nh÷ng ®¹i d¬ng lín ®îc thùc hiÖn c¸ch ®©y chõng 5 thÕ kû, hai bê §TD ®îc biÓu diÔn n»m c¸ch xa nhau
kho¶ng chõng tõ 10-20m. §ã ®óng lµ h×nh th¸i ban ®Çu cña §TD nhng kho¶ng c¸ch biÓu diÔn trªn b¶n vÏ míi chØ b»ng 0,0003% ®é réng thùc cña ®¹i d¬ng khi ®ã. So víi nhiÒu khu vùc kh¸c cña TBD tèc ®é t¸ch d·n ®¸y biÓn cña §TD nhá gÊp nhiÒu lÇn. 3.1. Qóa tr×nh tiÕn hãa cña ®¹i d¬ng Khëi ®Çu cña chu tr×nh h×nh thµnh mét ®¹i d¬ng lµ sù xuÊt hiÖn cña mét thòng lòng ®Þa hµo hÑp, sau ®ã lµ qóa tr×nh më réng dÇn tíi kÝch thíc lín. Khi ®¹t tíi kÝch thíc cùc ®¹i, ®¹i d¬ng sÏ chuyÓn sang giai ®o¹n bÞ thu hÑp vµ cuèi cïng lµ ®ãng kÝn hoµn toµn. C¸c giai ®o¹n x¶y ra trong chu tr×nh nµy sÏ ®îc tãm t¾t ë b¶ng 3.1 vµ gi¶i thÝch ng¾n gän trong phÇn tiÕp theo. B¶ng 3.1: C¸c giai ®o¹n tiÕn hãa cña ®¹i d¬ng (®¸y ®¹i d¬ng) TT C¸c giai VÝ dô VËn ®éng kiÕn t¹o §Æc ®iÓm ®Æc trng ®o¹n ®Æc trng 1 Ph«i thai Thung lòng ®Þa hµo VËn ®éng kÐo c¨ng Thung lòng ®Þa hµo §«ng Phi vµ n©ng tråi 2 Nhá BiÓn §á, vÞnh Sù h¹ lón vµ t¸ch BiÓn hÑp, hai ®êng bê gÇn song song California d·n víi nhau vµ tròng ë phÇn trung t©m 3 Trëng §¹i T©y D¬ng T¸ch d·n §¸y ®¹i d¬ng (lßng ch¶o ®¹i d¬ng) víi thµnh c¸c trôc sèng nói ho¹t ®éng 4 Suy yÕu Th¸i B×nh D¬ng T¸ch d·n vµ thu hÑp Lßng ch¶o ®¹i d¬ng víi c¸c chuyÓn ®éng t¸ch d·n, c¸c m¸ng s©u vµ c¸c cung ®¶o bao quanh r×a 5 Giµ BiÓn §Þa Trung H¶i Thu hÑp vµ n©ng tråi C¸c thµnh t¹o Nói trÎ 6 KÕt thóc §íi kh©u Indus trong Thu hÑp vµ n©ng tråi C¸c thµnh t¹o Nói trÎ d·y Himalaya - Giai ®o¹n 1 : §©y lµ giai ®o¹n kÐo c¨ng vµ n©ng tråi cña líp vá tr¸i ®Êt do t¸c ®éng nÐn Ðp sinh ra trong qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn cña c¸c m¶ng th¹ch quyÓn. KÕt qu¶ lµ h×nh thµnh c¸c khe nøt ®Çu tiªn kiÓu thung lòng ®Þa hµo. VÝ dô ®iÓn h×nh lµ thung lòng §«ng Phi, ®îc coi lµ mét ®¸y ®¹i d¬ng s¬ khai - Giai ®o¹n 2: C¸c thung lòng ®Þa hµo ®îc h×nh thµnh thêng n»m däc theo ®êng ranh giíi gi÷a c¸c lôc ®Þa. V× vËy khi qóa tr×nh t¸ch d·n x¶y ra, c¸c trÇm tÝch tõ hai phÝa lôc ®Þa kÕ cËn sÏ nhanh chãng trµn phÇn ®¸y ®¹i d¬ng võa h×nh thµnh vµ dÇn dÇn t¹o thµnh ®íi r×a lôc ®Þa víi c¸c thµnh phÇn ®Þa h×nh bao gåm thÒm, sên, ch©n lôc ®Þa. Qóa tr×nh nµy sÏ bÞ suy yÕu khi c¸c trôc t¸ch d·n bÞ ®Èy ra xa r×a lôc ®Þa. - Giai ®äan 3: C¸c lôc ®Þa kÕ cËn sÏ dÇn dÇn t¸ch xa nhau c¸ch xa c¸c trôc t¸ch d·n, lóc nµy ®· ®îc n©ng lªn thµnh c¸c gê sèng nói. C¸c khu vùc n»m bªn ngoµi c¸c sèng nói bÞ h¹ xuèng do nguéi l¹nh cña líp th¹ch quyÓn h×nh thµnh nªn c¸c ®ång b»ng biÓn th¼m vµ ®ång thêi ®íi r×a cña lôc ®Þa còng ®îc ph¸t triÓn hoµn h¶o. Giai ®o¹n nµy, c¸c r×a lôc ®Þa gÇn song song víi trôc t¸ch d·n cña sèng nói trung t©m. VÝ dô ®iÓn h×nh lµ §¹i T©y D¬ng.
- Giai ®o¹n 4: liªn quan ®Õn sù ph¸t triÓn vµ ph¸ hñy r×a c¸c m¶ng. Sù ph¸ hñy r×a cã thÓ do sù biÕn ®æi hoµn c¶nh cña phÇn kia qu¶ cÇu, ch¼ng h¹n nh sù ®ông ®é cña c¸c lôc ®Þa hay sù khëi ®Çu cña qóa tr×nh r¹n nøt lôc ®Þa míi. NÕu víi gi¶ thiÕt tr¸i ®Êt kh«ng co d·n th× tèc ®é cña c¸c qóa tr×nh t¸ch d·n vµ hót ch×m ph¶i lu«n b»ng nhau vµ ®Ó gi÷ ®îc sù c©n b»ng nµy th× h×nh th¸i cña c¸c m¶ng còng nh c¸c qóa tr×nh vËn ®éng sÏ lu«n bÞ biÕn ®æi sao cho phï hîp. (a) 170 triÖu n¨m (b) 100 triÖu n¨m
(c) 50 triÖu n¨m H×nh 3.1: B¶n ®å cæ ®Þa lý ®îc x©y dùng tõ c¸c d÷ liÖu ®o vÏ ®Þa h×nh, cæ khÝ hËu, cæ tõ trêng. Theo m« t¶ cña c¸c b¶n ®å nµy, Panthalassa lµ mét ®¹i d¬ng lín n»m chiÕm gi÷ gÇn mét nöa b¸n cÇu. Nöa b¸n cÇu cßn l¹i lµ toµn bé ®¹i lôc Pangaea, trong ®ã bao gåm c¶ phÇn lôc ®Þa Ch©u ¢u vµ phÇn lôc ®Þa Gondwanaland. (a) Kû Jura, c¸ch ®©y kho¶ng 170 triÖu n¨m; (b) Kû Creta, c¸ch ®©y kho¶ng 100 triÖu n¨m; (c) Kû Eocen, c¸ch ®©y kho¶ng 50 triÖu n¨m. C¸c b¶n ®å trªn cho thÊy ®êng bê ngµy nay ®· bÞ biÕn ®æi nhiÒu vµ nh÷ng ®êng bê cæ hoµn toµn kh«ng cßn trïng khíp víi chóng - Giai ®o¹n 5: §©y lµ giai ®o¹n cuèn hót vµ n©ng tråi víi sù xuÊt hiÖn cña c¸c thµnh t¹o nói trÎ. Tiªu biÓu cho giai ®o¹n nµy lµ biÓn §Þa Trung H¶i víi sù cuèn hót cña m¶ng Ch©u Phi xuèng díi m¶ng Ch©u ¢u. - Giai ®o¹n 6: Giai ®o¹n nµy kÕt thóc sù tån t¹i cña mét ®¹i ®¬ng do qóa tr×nh cuèn hót c¸c m¶ng d· dÉn tíi sù s¸t nhËp cña c¸c khèi lôc ®Þa, ®ång thêi h×nh thµnh nh÷ng d·y nói trÎ t¹i ranh giíi ®ông ®é. Tuy nhiªn qóa tr×nh nµy chØ x¶y ra khi cã nh÷ng sù thay ®æi lín cña toµn bé hÖ thèng c¸c m¶ng trªn thÕ giíi. VÝ dô nÕu x¶y ra thay ®æi lín trong hÖ thèng c¸c m¶ng toµn cÇu th× qóa tr×nh dÞch chuyÓn vÒ híng B¾c cña m¶ng Ch©u Phi sÏ bÞ ngõng l¹i khi khèi lôc ®Þa Ch©u ¢u va ch¹m víi khèi lôc ®Þa Ch©u Phi vµ cuèi cïng mét d·y nói míi sÏ h×nh thµnh. C©u hái 3.1 Xem h×nh 3.1 (a) Tethys lµ mét ®¸y ®¹i d¬ng cæ vµ lµ mét nh¸nh cña Panthalassa, ®· cã thêi nã lµ ranh giíi ph©n chia gi÷a hai phÇn lôc ®Þa Ch©u ¢u vµ phÇn lôc ®Þa phÝa nam Gondwanaland. VËy trong suèt h¬n 170 triÖu n¨m qua, h×nh d¸ng vµ kÝch thíc cña Tethys ®· cã sù biÕn ®æi nh thÕ nµo vµ nh÷ng dÊu hiÖu cßn l¹i ®Õn ngµy nay ®Ó nhËn biÕt nã lµ g×? (b) §TD b¾t ®Çu ®îc t¸ch më ra tõ khi nµo? (c) A§D b¾t ®Çu ®îc h×nh thµnh khi nµo?
(d) Cã ph¶i sù nøt vì cña ®¹i lôc Gondwanaland x¶y ra chñ yÕu vµo hai thêi kú ®Þa chÊt kh¸c nhau, thø nhÊt lµ giai ®o¹n tõ 170 triÖu n¨m ®Õn 100 triÖu n¨m vµ hai lµ giai ®o¹n tõ 100 triÖu n¨m ®Õn 50 triÖu n¨m? (e) Trong qu·ng thêi gian tõ 50 triÖu n¨m cho ®Õn b©y giê ®· cã nh÷ng sù thay ®æi lín nµo? 3.2. Sù ra ®êi cña ®¹i d¬ng H×nh 3.2 m« t¶ sù h×nh thµnh cña mét ®¸y ®¹i d¬ng míi. Do qóa tr×nh c¨ng d·n cña vá tr¸i ®Êt, phÇn vËt chÊt dÎo n»m bªn díi bÞ kÐo c¨ng ra, phÇn vËt chÊt cøng n»m bªn trªn th× bÞ nøt t¸ch vµ t¹o thµnh thung lòng ®Þa hµo. Hai thµnh cña thung lòng lµ nh÷ng khèi vá trît chång lªn nhau theo nh÷ng bÒ mÆt ®øt g·y, phÝa trªn bÞ bao phñ bëi c¸c trÇm tÝch. Khi qóa tr×nh nøt t¸ch s©u xuÊt hiÖn, c¸c dung nham macma bazan tõ díi bªn díi sÏ tråi lªn vµ lÊp ®Çy kho¶ng vì gi÷a hai khèi lôc ®Þa. KÕt qña cuèi cïng lµ líp vá ®¹i d¬ng míi ®îc h×nh thµnh, líp vá nµy võa máng vµ võa nÆng h¬n so víi vá lôc ®Þa nªn nã bÞ ch×m xuèng bªn díi mùc níc biÓn. PhÇn th¹ch quyÓn cßn l¹i bªn díi vá tr¸i ®Êt sÏ bao gåm c¶ manti trªn. Khi míi h×nh thµnh c¸c ®¸y biÓn trÎ thêng rÊt n«ng, do ®ã khi níc biÓn trµn vµo nã nhanh chãng bÞ bay h¬i hÕt hoÆc bay h¬i mét phÇn t¹o ra c¸c trÇm tÝch muèi trªn ®¸y biÓn míi. Tuy nhiªn trªn ®¸y biÓn vÉn xuÊt hiÖn c¸c lo¹i trÇm tÝch biÓn ®Æc trng nh bïn, c¸t, ®¸ v«i tuú theo tõng ®iÒu kiÖn ®Þa ph¬ng mµ nã h×nh thµnh. Mét trong nh÷ng vÝ dô ®iÓn h×nh nhÊt cho kiÓu ®¹i d¬ng trÎ lµ BiÓn §á. TrÇm tÝch Manti QuyÓn mÒn Mùc níc biÓn
Vá ®¹i d¬ng Mùc níc biÓn H×nh 3.2: Sù h×nh thµnh cña ®¹i d¬ng míi (a) BÒ mÆt tr¸i ®Êt bÞ kÐo c¨ng vµ nøt vì t¹o thµnh d¹ng thung lòng n«ng nªn vÉn n»m trªn mùc níc biÓn, ®«i khi ®¸y thung lòng cßn bÞ n©ng lªn do qóa tr×nh d·n në nhiÖt cña khèi macma nãng n»m t¹i bªn díi vÞ trÝ cña c¸c trôc t¸ch d·n trong t¬ng lai. TrÇm tÝch ë hai bªn bê lôc ®Þa bÞ dån xuèng vµ lÊp ®Çy lßng thung lòng. (b) R×a lôc ®Þa s¬ khai míi ®îc h×nh thµnh thêng rÊt máng nªn dÔ dµng bÞ nhÊn ch×m xuèng díi mùc níc biÓn vµ c¸c qóa tr×nh trÇm tÝch biÓn b¾t ®Çu xuÊt hiÖn. Líp trÇm tÝch phñ trªn r×a lôc ®Þa cã xu híng v¸t vÒ phÝa trôc t¸ch d·n ®ang h×nh thµnh. (c) Qóa tr×nh nøt t¸ch kÕt thóc víi sù xuÊt hiÖn cña mét trôc t¸ch d·n hoµn thiÖn vµ ®íi thÒm - sên - ch©n lôc ®Þa ®îc h×nh thµnh (xem h×nh 2.6). 3.2.1. BiÓn §á Khu vùc biÓn §á ®îc chia thµnh hai vïng ®Þa chÊt chÝnh, thø nhÊt lµ vïng ®íi trôc hÑp vµ s©u n»m ë phÇn trung t©m, thø hai lµ vïng ven r×a cã ®é réng lín vµ n«ng n»m ë hai bªn (h×nh 3.3(a)). TrÇm tÝch n»m trong vïng ven r×a chñ yÕu lµ trÇm tÝch muèi Miocen, ®îc h×nh thµnh trong qu·ng thêi gian c¸ch ®©y kho¶ng 20 triÖu n¨m ®Õn 5 triÖu n¨m víi bÒ dµy cã thÓ ®¹t tíi trªn 4km. Toµn bé líp vá n»m bªn díi ®· bÞ líp trÇm tÝch nµy che phñ v× vËy rÊt khã ®Ó ®o¸n biÕt chóng thuéc kiÓu vá ®¹i d¬ng hay lôc ®Þa (h×nh 3.3(b)). Qóa tr×nh h×nh thµnh cña c¸c trÇm tÝch muèi ®· diÔn ra trong thêi gian khu vùc biÓn §á ®îc liªn th«ng víi §Þa Trung H¶i qua mét eo biÓn níc n«ng nhng kh«ng thêng xuyªn. Do vËy qóa tr×nh trÇm tÝch nµy ®· kÕt thóc khi eo biÓn bÞ ph¸ vì vµo cuèi Miocen, tøc lµ c¸ch ®©y kho¶ng 5 triÖu n¨m vµ mét eo biÓn míi ®îc h×nh thµnh nèi phÇn phÝa nam cña biÓn §á víi A§D. Sù ra ®êi cña eo biÓn míi nµy ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho qóa tr×nh lu th«ng níc biÓn víi ®¹i d¬ng vµ nhê ®ã c¸c tæ chøc sinh vËt phï du nhanh chãng ph¸t triÓn, ®Æc biÖt lµ ë vïng níc phÝa nam cña biÓn §á. Tèc ®é l¾ng ®äng cña c¸c trÇm tÝch sinh häc còng v× thÕ mµ kh¸ cao, dÉn ®Õn viÖc h×nh thµnh líp phñ trÇm tÝch lªn kh¾p c¸c d¹ng ®Þa h×nh ®¸y t¹i c¸c khu vùc nµy trong kho¶ng 160 vÜ b¾c. Cµng tiÕn vÒ phÝa b¾c, sù xuÊt hiÖn cña trÇm tÝch sinh häc cµng gi¶m dÇn vµ thay vµo ®ã lµ d¶i c¸c trÇm tÝch tÝc lôc nguyªn (trÇm tÝch cã nguån gèc tõ lôc ®Þa) bïn, c¸t, sái cã bÒ dµy t¬ng ®èi máng. §©y lµ tËp hîp c¸c s¶n phÈm cña qóa tr×nh xãi mßn bê biÓn, ®«i khi cã thÓ t×m thÊy chóng n»m xen gi÷a c¸c líp trÇm tÝch muèi Miocen, nhÊt lµ t¹i c¸c khu vùc gÇn r×a lôc ®Þa.
ChØ ë vïng ®íi trôc, ngêi ta míi t×m thÊy nh÷ng b»ng chøng vÒ sù sinh thµnh cña biÓn §á vµo cuèi thêi kú thµnh t¹o cña trÇm tÝch muèi vµ nh÷ng ¶nh hëng tøc thêi cña qóa tr×nh t¸ch d·n ®¸y biÓn. Dùa vµo c¸c nghiªn cøu kh¶o s¸t vÒ ®Þa chÊn, tõ trêng, kh¶o s¸t ngÇm vµ ®o vÏ b¶n ®å qua thiÕt bÞ m¸y quÐt Sonar, vïng ®íi trôc cã thÓ chia ra thµnh nhiÒu khu vùc kh¸c nhau n»m däc theo híng kÐo dµi cña nã (h×nh 3.3(a)). H×nh 3.3: (a) S¬ ®å khu vùc biÓn §á víi vïng ®íi trôc (mµu xanh ®en) ®îc chia thµnh 4 khu vùc nhá kh¸c nhau nh ®îc m« t¶ trong bµi viÕt. (b) MÆt c¾t m« t¶ hai cÊu tróc kh¸c nhau cña líp vá n»m bªn díi c¸c tÇng trÇm tÝch trong khu vùc biÓn §á Vïng thung lòng ®Þa hµo N»m ë phÝa nam cña m¸ng trôc cã d¹ng mét thung lòng th¼ng kÐo dµi gÇn chÝnh gi÷a (thung lòng nµy gÇn t¬ng tù nh sèng nói ngÇm gi÷a §TD; h×nh 2.12), nhng cø kho¶ng 30-50km thung lòng l¹i bÞ gi¸n ®o¹n bëi mét vÕt c¾t ngang víi ®é réng tõ 3-10km. Nh÷ng kho¶ng gi¸n ®o¹n ®ã cã thÓ lµ c¸c ®øt g·y biÕn d¹ng, nhng còng cã thÓ lµ mét d¹ng ®Þa h×nh kh¸c, ch¼ng h¹n nh sù ph¸t triÓn liªn tôc cña mét trung t©m t¸ch d·n nµo ®ã (môc 4.2). Nãi chung, c¸c dÞ thêng tõ trêng trong toµn bé khu vùc nµy diÔn ra víi biªn ®é cao mÆc dï t¹i nh÷ng vÞ trÝ bÞ chia c¾t sù xuÊt hiÖn cña chóng yÕu h¬n vµ kÐm ®ång ®Òu. Qóa tr×nh ®o ®¹c c¸c säc tõ dÞ thêng ®· cho thÊy ho¹t ®éng t¸ch d·n ë ®©y ph¸t triÓn víi tèc ®é kho¶ng 0,8cm/n¨m trong vßng 5 triÖu n¨m qua. Tuy nhiªn ë mét vµi n¬i tèc ®é t¸ch d·n cña hai phÝa kh«ng ®èi xøng, ho¹t ®éng t¸ch d·n phÝa ®«ng thêng nhanh h¬n phÝa t©y.
H×nh 3.4: S¬ ®å biÓu diÔn ®é s©u (tÝnh b»ng m) cña mét vµi hè s©u lín trªn h×nh 3.3(a). Trong c¸c hè s©u nµy cã chøa c¸c khèi níc biÓn nãng giµu kim lo¹i vµ ngêi ta ®· t×m thÊy bïn kim lo¹i ®îc trÇm ®äng ë ®©y Vïng cã c¸c hè s©u kh¸c nhau N»m vÒ phÝa b¾c t¬ng øng víi kho¶ng 200 vÜ b¾c. §©y lµ khu vùc c¸c hè s©u mÊt ®i tÝnh ®ßng nhÊt ®îc thay thÕ bëi hÖ thèng thung lòng kÐo dµi gièng nh khu vùc trªn. C¸c hè s©u ph©n bè rêi r¹c cã thÓ lµ do kÕt qña ho¹t ®éng cña c¸c ®øt g·y biÕn d¹ng. C¸c hè s©u lín thêng tËp trung trong kho¶ng vÜ ®é tõ 200 b¾c ®Õn 220 b¾c, chóng lµ khu vùc ®îc quan t©m nhiÒu nhÊt ý do nh÷ng lîi Ých kinh tÕ mµ nh÷ng khèi níc nãng giµu kim lo¹i vµ bïn kim lo¹i chøa trong hè mang l¹i (h×nh 3.4). B¶n th©n mçi hè s©u còng cã cÊu tróc kiÓu thung lòng ®Þa hµo víi nh÷ng dÞ thêng tõ m¹nh mÏ, nhng t¹i c¸c khu vùc n»m xen kÏ gi÷a hai hè s©u, c¸c dÞ thêng tõ trë nªn yÕu h¬n nhiÒu vµ bÞ bao phñ bëi trÇm tÝch. Vïng chuyÓn tiÕp vµ vïng phÝa b¾c Tõ vÜ ®é 220 b¾c tiÕn vÒ phÝa b¾c, c¸c hè s©u cµng trë nªn hÑp vµ kÐm ph¸t triÓn h¬n, kÕt qña nghiªn cøu c¸c dÞ thêng tõ liªn quan cho thÊy líp vá ®¹i d¬ng n»m díi c¸c hè s©u nµy cã tuæi kho¶ng chõng 2 triÖu n¨m hoÆc cã thÓ Ýt h¬n. Vïng phÝa b¾c tÝnh tõ 250 b¾c vÒ phÝa b¾c, chØ lµ nh÷ng hè s©u n»m gÇn nh ®éc lËp, c¸c dÞ thêng tõ víi biªn ®é cao gièng nh ë phÇn phÝa nam th× gÇn nh biÕn mÊt ë ®©y, tr¸i l¹i nhiÒu khu vùc thuéc vïng nµy bÞ bao phñ hoÆc Ýt hoÆc nhiÒu trÇm tÝch. Tãm l¹i, n»m vÒ phÝa nam cña vïng ®íi trôc lµ phÇn ®¸y ®¹i d¬ng (réng kho¶ng 80km) cã tuæi kho¶ng chõng 5 triÖu. Cµng tiÕn vÒ phÝa b¾c, vïng ®íi trôc chØ lµ nh÷ng hè s©u víi ®é tuæi íc tÝnh kho¶ng 2 triÖu n¨m hoÆc Ýt h¬n. Nh vËy, tÊt c¶ nh÷ng nghiªn cøu trªn ®Òu nhÊn m¹nh r»ng vïng ®íi trôc cña biÓn §á lµ vïng ranh giíi t¸ch d·n gi÷a hai m¶ng th¹ch quyÓn kÐo dµi vÒ phÝa b¾c. C¸c vÕt nøt ®Çu tiªn b¾t ®Çu xuÊt hiÖn tõ phÝa nam trong qu·ng thêi
gian c¸ch ®©y kho¶ng 5 triÖu n¨m sau ®ã chóng tiÕp tôc ph¸t triÓn vµ kÌo dµi dÇn vÒ phÝa b¾c. §iÒu nµy hoµn toµn phï hîp víi thêi ®iÓm kÕt thóc qóa tr×nh bay h¬i cña níc biÓn §á c¸ch ®©y kho¶ng 5 triÖu n¨m khi nã b¾t ®Çu liªn th«ng víi A§D qua vÞnh Aden. Cã thÓ nãi, c¸c vÊn ®Ò liªn quan tíi vïng ®íi trôc ®· ®îc ph©n tÝch râ rµng, nhng cßn c¸c khu vùc n»m xung quanh th× sao? §©y lµ nh÷ng khu vùc cßn Ýt ®îc ®Çu t nghiªn cøu. H×nh 3.5 lµ mét trong nh÷ng mÆt c¾t dÞ thêng tõ ®Æc trng cho vïng biÓn phÝa b¾c cña BiÓn §á. C¸c tÝnh chÊt dÞ thêng tõ cã thÓ quan s¸t thÊy rÊt râ ë vïng ®íi trôc, nhng khi chuyÓn sang c¸c khu vùc ë hai bªn r×a, th× chóng bÞ lu mê do ¶nh hëng cña qóa tr×nh che phñ trÇm tÝch. Do vËy thËt khã ®Ó cã thÓ ®o¸n biÕt ®îc c¸c dÞ thêng tõ ë ®©y lµ do sù xuÊt hiÖn cña líp vá ®¹i d¬ng bazan (h×nh 3.3(b) (i)) hay lµ do sù c¨ng d·n cña líp vá lôc ®Þa bëi sù x©m nhËp cña c¸c nh©n bazan (h×nh3.3(b) (ii)). Tuy nhiªn, chóng ta kh«ng ®îc phÐp ®a ra mét sù lùa chän mËp mê gi÷a hai gi¶ thiÕt trªn nÕu chØ dùa vµo nh÷ng kÕt qña nghiªn cøu, kh¶o s¸t ®Þa chÊt, ®Þa vËt vËt lý vÒ lÞch sö h×nh thµnh cña toµn bé vïng BiÓn §á (bao gåm c¶ vÞnh Aden) qua nhiÒu thËp kû. Nhng rÊt cã thÓ khëi ®Çu cña qóa tr×nh nµy b¾t ®Çu tõ c¸ch ®©y kho¶ng 40 triÖu n¨m khi mét khe nøt lín xuÊt hiÖn kÐo dµi tõ vïng biÓn ArËp vÒ phÝa t©y qua vÞnh Aden, vÒ phÝa b¾c qua vïng BiÓn §á tíi vÞnh Suez vµ ph¸t triÓn thµnh mét hÖ thèng thòng lòng ®Þa hµo n»m trªn vá lôc ®Þa. §Õn giai ®o¹n tiÕp theo lµ sù ph¸t triÓn cña mét ®øt g·y míi ë phÝa b¾c däc theo ®êng biªn cña vÞnh Aqaba/BiÓn ChÕt kÐo dµi theo híng b¾c-b¾c-®«ng, giai ®o¹n nµy x¶y ra c¸ch ®©y kho¶ng chõng 25 triÖu n¨m. KÕt qña cña c¸c chuyÓn ®éng diÔn ra däc theo khe nøt lµ sù t¸ch d·n t¹i khu vùc vÞnh Aden vµ BiÓn §á do qóa tr×nh ph©n t¸ch cña lôc ®Þa ArËp ra khái lôc ®Þa Ch©u Phi vµ sù h×nh thµnh cña líp vá ®¹i d¬ng t¹i vïng vÞnh Aden. Thùc tÕ, däc theo vïng thòng lòng ®Þa hµo cña BiÓn §á, líp vá lôc ®Þa liªn tôc bÞ c¨ng d·n, sôt lón vµ ph©n t¸ch t¹o ®iÒu kiÖn cho líp vá ®¹i d¬ng ®îc h×nh thµnh. Do vËy, sù t¸i diÔn cña c¸c chuyÓn ®éng biÕn d¹ng x¶y ra däc theo ®êng biªn cña cña vÞnh Aqaba/BiÓn ChÕt ®· t¹o c¬ héi cho sù ra ®êi cña mét ®¸y ®¹i d¬ng míi do qóa tr×nh t¸ch d·n ®¸y biÓn t¹i vïng vÞnh Aden vµ khu vùc BiÓn §á ®îc tiÕp tôc. NÕu gi¶ thiÕt ®îc minh häa ë h×nh 3.3(b)(i) ®îc chøng minh lµ ®óng th× qóa tr×nh më réng vµ t¸ch d·n cña khu vùc BiÓn §á ph¶i b¾t ®Çu tõ c¸ch ®©y kho¶ng 25 triÖu n¨m, sau ®ã míi bÞ ngõng l¹i. C¸c trÇm tÝch muèi Miocen cã mÆt trong khu vùc cã thÓ ®· ®îc h×nh thµnh trong suèt thêi gian x¶y ra qóa tr×nh t¸ch d·n hoÆc c¶ sau ®ã. C¸c ho¹t ®éng t¸ch d·n míi t¸i xuÊt hiÖn c¸ch ®©y kho¶ng 5 triÖu n¨m, lóc ®Çu chóng xuÊt hiÖn ë phÝa nam sau ®ã tiÕn triÓn dÇn vÒ phÝa b¾c. Trong trêng hîp gi¶ thiÕt minh häa trªn h×nh 3.3(b)(ii) ®óng th× qóa tr×nh sôt lón vµ dµn máng cña líp vá cã thÓ diÔn ra tríc hoÆc trong thêi kú Miocen,
cïng lóc lµ sù bay h¬i vµ h×nh thµnh cña c¸c trÇm tÝch muèi trªn bÒ mÆt. Ho¹t ®éng ph©n t¸ch cuèi cïng x¶y ra c¸ch ®©y kho¶ng 5 triÖu n¨m còng b¾t ®Çu tõ phÝa nam sau ®ã ph¸t triÓn vÒ phÝa b¾c. Nãi chung c¸c gi¶ thiÕt kh¸c nhau vÒ lÞch sö h×nh thµnh cña vïng biÓn §á sÏ cßn tån t¹i cho ®Õn khi cã ®îc nh÷ng lâi khoan s©u qua c¸c tÇng trÇm tÝch trong vïng ven r×a. B©y giê chóng ta sÏ chuyÓn qua c¸c vïng ®¸y ®¹i d¬ng lín h¬n tu¬ng øng víi c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn 3 vµ 4 trong b¶ng 3.1, nhng cÇn lu ý r»ng, c¸c giai ®o¹n ph¸t triÓn ban ®Çu sÏ gÇn gièng nh sù h×nh thµnh cña vïng biÓn §á. C©u hái 3.2 Dùa vµo híng chuyÓn ®éng nµo cña hai m¶ng Ch©u Phi vµ ArËp b¹n cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc ®Ønh trôc quay ?
H×nh 3.6: B¶n ®å tuæi cña c¸c ®¸y ®¹i d¬ng, sù biÕn ®æi gam cña c¸c d¶i säc mµu trªn ®¸y ®¹i d¬ng thÓ hiÖn c¸c cÊp ®é tuæi kh¸c nhau dùa trªn kÕt qña ®o ®¹c dÞ thêng tõ. Gam mµu ®á lµ trÎ nhÊt sau ®ã ®Õn vµng, xanh, xanh ®en lµ giµ nhÊt 3.3. C¸c ®¹i d¬ng lín H×nh 3.6 lµ s¬ ®å ph©n bè theo tuæi cña líp vá ®¹i d¬ng thÕ giíi, ®îc x¸c ®Þnh dùa trªn c¸c kÕt qña nghiªn cøu dÞ thêng tõ. S¬ ®å ph©n bè nµy cho thÊy tuæi cña líp vá ®¹i d¬ng thÕ giíi cã sù biÕn ®æi gÇn nh ®èi xøng qua c¸c sèng nói vµ ®ång thêi còng cho thÊy qóa tr×nh tiÕn hãa cña §TD Ýt phøc t¹p h¬n so víi ba ®¹i d¬ng cßn l¹i. Trong ®ã A§D vµ TBD lµ hai ®¹i d¬ng cã lÞch sö ph¸t triÓn phøc t¹p nhÊt do sù cã mÆt cña c¸c ®íi hót ch×m däc theo r×a ®¹i d¬ng vµ sù thay ®æi cña híng t¸ch d·n. Dùa vµo h×nh 3.6, chóng ta cã thÓ dÔ dµng t¸i hiÖn l¹i c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh cña §TD th«ng qua viÖc ch¾p nèi c¸c lôc ®Þa bÞ ph¸ vì. B»ng viÖc x¾p xÕp c¸c lôc ®Þa trë vÒ vÞ trÝ nguyªn thñy cña chóng, tøc lµ däc theo hÖ thèng c¸c ®øt g·y biÕn d¹ng, ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc kho¶ng thêi gian t¬ng øng víi vÞ trÝ cña c¸c r×a lôc ®Þa nhê sù biÕn ®æi cña c¸c d¶i säc tõ trªn ®¸y ®¹i d¬ng. Nhng ®èi víi TBD vµ A§D, c«ng viÖc nµy phøc t¹p h¬n nhiÒu bëi bao quanh TBD lµ c¸c ®íi hót ch×m, do vËy nh÷ng dÊu vÕt liªn quan ®Õn lÞch sö h×nh thµnh cña nã gÇn nh bÞ biÕn mÊt. PhÇn ®u«i phÝa b¾c cña sèng nói phÝa ®«ng TBD bÞ cuèn hót xuèng bªn díi m¶ng lôc ®Þa B¾c Mü, do vËy bÒ réng cña c¸c d¶i mµu trªn ®¸y ®¹i d¬ng däc theo d¶i ch©n lôc ®Þa nµy t¨ng dÇn vÒ phÝa b¾c. §iÒu nµy hoµn toµn phï hîp víi sù gia t¨ng cña tèc ®é t¸ch d·n tõ nam tíi b¾c. VËy lµ ngoµi nh÷ng b»ng chøng vÒ sù thay ®æi híng t¸ch d·n ®îc t×m thÊy trªn vïng biÓn phÝa t©y b¾c cña TBD (h×nh 2.21), chóng ta cßn cã thÓ kh¼ng ®Þnh thªm nhËn ®Þnh nµy th«ng qua m« h×nh nghiªn cøu tuæi cña ®¸y ®¹i d¬ng (h×nh 3.6). Trªn thùc tÕ, d·y Hawaiian n»m xiªn gãc víi híng t¸ch d·n vµ ®iÒu nµy cã thÓ nhËn thÊy rÊt râ trªn c¸c ®¸y ®¹i d¬ng cã tuæi tõ 0–43 triÖu n¨m qua c¸c d¶i mµu tuæi trªn h×nh 3.6. VËy thùc tÕ nµy cã cho chóng ta biÕt ®iÒu g× vÒ sù
chuyÓn ®éng cña sèng nói phÝa ®«ng TBD kh«ng? CÇn lu ý r»ng vÞ trÝ c¸c ®iÓm nãng theo gi¶ thiÕt ®îc xem nh lµ cè ®Þnh ®èi víi sù chuyÓn ®éng cña tr¸i ®Êt. Ch¾c ch¾n, vïng sèng nói ®«ng TBD ph¶i cã sù chuyÓn ®éng t¬ng ®èi víi cÊu tróc ®îc h×nh thµnh bëi d·y Hawai vµ c¸c d·y nói t¬ng tù (hay cÊu tróc ho¹t ®éng cña c¸c ®iÓm nãng nh gi¶ thiÕt). §iÒu quan träng b¹n cÇn nhí r»ng c¸c dÞ thêng tõ vµ c¸c säc tuæi trªn ®¸y ®¹i d¬ng cã thÓ ®îc ®o vÏ th«ng qua viÖc sö dông c¸c sè liÖu ghi nhËn qóa tr×nh chuyÓn ®éng t¹i c¸c trôc t¸ch d·n mµ t¹i ®ã ®¸y ®¹i d¬ng ®îc h×nh thµnh. §iÒu thø hai lµ b¶n th©n c¸c trôc t¸ch d·n hoµn toµn cã thÓ tù ®iÒu chØnh theo chiÒu s©u cña tr¸i ®Êt. Thùc tÕ kh«ng thÓ x¶y ra sù cã mÆt cña nhiÒu trôc t¸ch d·n trªn ph¹m vi mét mÆt cÇu vµ vÞ trÝ ho¹t ®éng cña chóng ®îc gi÷ cè ®Þnh trõ khi chuyÓn ®éng cña mçi m¶ng mang tÝnh ®éc lËp vµ ®îc ®Òn bï mét c¸ch chÝnh x¸c bëi sù ph¸ hñy cña c¸c r×a m¶ng kÕ cËn. Nhê vËy mµ mét trôc t¸ch d·n cã thÓ chuyÓn dÞch qua ®¸y ®¹i d¬ng vµ biÕn mÊt khi chóng tiÕn tíi ®íi hót ch×m. H×nh 3.7 cho thÊy ranh giíi dÞch chuyÓn gi÷a c¸c m¶ng trªn toµn cÇu trong suèt 61 triÖu n¨m qua dùa trªn c¸c kÕt qña nghiªn cøu kh¸c nhau ®· ®îc giíi thiÖu trong ch¬ng nµy vµ c¸c ch¬ng tríc, ®Æc biÖt lµ c¸c nghiªn cøu vÒ tõ trêng vµ m« h×nh ®iÓm nãng. Líp vá ®¹i d¬ng giµ nhÊt trªn ®¸y TBD ®· ®îc t×m thÊy ë khu vùc phÝa t©y b¾c, nhng toµn bé líp vá vïng phÝa t©y nµy nãi chung kh«ng ®ång nhÊt do sù ph¸t sinh kh¸c nhau cña líp th¹ch quyÓn ®¹i d¬ng t¹i c¸c trôc t¸ch d·n n»m phÝa trªn ®íi hót ch×m, n¬i mµ c¸c cung ®¶o ®îc h×nh thµnh, sau ®ã l¹i bÞ ph©n t¸ch vµ c¸c ®¸y biÓn sau cung ra ®êi (xem môc 2.2.2 vµ h×nh 3.8). Tuy nhiªn sù xuÊt hiÖn cña d¹ng ®Þa h×nh nµy hoµn toµn kh«ng liªn quan ®Õn sù h×nh thµnh ®¸y biÓn ë khu vùc sèng nói ®«ng TBD.
H×nh 3.7: Sù biÕn ®æi ranh giíi gi÷a c¸c m¶ng trong suèt 61 triÖu n¨m qua. C¸c mòi tªn vµ chiÒu dµi cña chóng cho biÕt híng dÞch chuyÓn vµ tèc ®é dÞch chuyÓn cña c¸c m¶ng Qóa tr×nh ghÐp nèi c¸c lôc ®Þa t¹i khu vùc TBD cµng cho thÊy tÝnh chÊt phøc t¹p cña khu vùc. Dùa vµo c¸c b»ng chøng cæ ®Þa tõ, cæ ®Þa lý vµ cæ ®Þa chÊt cã thÓ ®a ra nh÷ng gîi ý cã tÝnh thuyÕt phôc r»ng c¸c d¶i lôc ®Þa phÝa t©y cña B¾c Mü thùc chÊt lµ c¸c khèi lôc ®Þa tr«i næi. §ã lµ c¸c khèi vá lôc ®Þa hay cßn
®îc gäi lµ tiÓu lôc ®Þa ®îc vËn chuyÓn bëi c¸c m¶ng chuyÓn ®éng qua TBD vµ s¸t nhËp vµo khèi lôc ®Þa lín B¾c Mü. A§D lµ khu vùc còng cã nhiÒu ®Æc ®iÓm ®Æc biÖt. N»m ë ranh giíi phÝa b¾c cña nã lµ mét ®íi hót ch×m lín vµ phøc t¹p, biÓu hiÖn lµ d·y nói lín Himalaya vµ hÖ thèng m¸ng s©u Java. Vïng phÝa nam cña Ên ®é, c¸c chuyÓn ®éng t¸ch d·n cã sù thay ®æi híng tõ b¾c-nam sang b¾c-®«ng-nam-t©y vµ c¸c chuyÓn ®éng nµy x¶y ra vµo qu·ng thêi gian c¸ch ®©y chõng 50 triÖu n¨m khi mµ sèng nói phÝa ®«ng nam A§D ®îc h×nh thµnh. HÖ thèng sèng nói ngÇm ®«ng nam A§D ph¶i n»m theo híng ph¸t triÓn cña mét ®øt g·y lín v× tuæi cña líp vá hai c¸nh nói cã sù biÕn ®æi theo híng ®èi nghÞch. C©u hái 3.3 (a) Tuæi cña líp vá n»m hai bªn sên cña trôc sèng nói ®«ng nam A§D biÕn ®æi theo híng nµo? (b) Líp vá ®¹i d¬ng ®îc h×nh thµnh tríc hay sau sù ph¸t triÓn cña sèng nói nµy? (c) §iÒu g× ®· x¶y ra ®èi víi trôc t¸ch d·n sinh ra líp vá phÝa ®«ng cña d·y nói ®«ng TBD? LÞch sö h×nh thµnh cña sèng nói ®«ng nam A§D còng rÊt phøc t¹p. Nguån gèc ban ®Çu cña nã lµ tõ mét ®øt g·y biÕn d¹ng lín c¾t ngang qua Carlberg vµ phÝa d«ng nam A§D, sau ®ã vµo thêi ®iÓm c¸ch ®©y kho¶ng 20 triÖu n¨m, nã chuyÓn thµnh mét trôc t¸ch d·n . VËy cã thÓ nãi g× vÒ ®iÒu nµy? Ranh giíi tuæi cña c¸c ®¸y ®¹i d¬ng giµ h¬n 20 triÖu n¨m cã khuynh híng vu«ng gãc víi trôc sèng nói phÝa ®«ng nam A§D vµ c¾t ngang qua d·y nói nµy, nhng chóng l¹i cã xu híng song song víi c¸c ®o¹n sèng nói cã tuæi trÎ h¬n 20 triÖu n¨m. B¹n cã thÓ t×m thÊy rÊt nhiÒu vÝ dô t¬ng tù kh¸c vÒ trêng hîp thay ®æi cña tèc ®é t¸ch d·n, híng t¸ch d·n vµ sù ph¸t triÓn cña c¸c trôc t¸ch d·n, ®íi hót ch×m míi qua s¬ ®å ®îc biÓu thÞ trªn h×nh 3.6. Ch¼ng h¹n, khi nh×n vµo vÞ trÝ khu vùc bê t©y cña Australia, b¹n sÏ thÊy r»ng rÊt nhiÒu c¸c säc tuæi trªn ®¸y ®¹i d¬ng n»m chÐo gãc víi vÞ trÝ cña ®íi hót ch×m, vÝ dô nh vïng ®«ng b¾c cña A§D hay ë nhiÒu bé phËn kh¸c thuéc vïng phÝa t©y TBD. Sù nghiªn chÐo cña c¸c ®íi hót ch×m trªn ®¸y ®¹i d¬ng kh«ng cã g× ®Æc biÖt, ®¬n gi¶n ®ã lµ do sù va ch¹m cña mét lôc ®Þa víi lôc ®Þa kh¸c hoÆc cña mét lôc ®Þa víi mét cung ®¶o. Trong tÊt c¶ c¸c ®¹i d¬ng lín, tuæi cña ®¸y ®¹i d¬ng kh«ng bao giê t¨ng theo tèc ®é gi¶m dÇn cña c¸c ho¹t ®éng t¸ch d·n cho dï nã ®îc h×nh thµnh vµo giai ®o¹n 3 hay 4 (b¶ng 3.1). §iÒu nµy thÓ hiÖn râ nhÊt ë TBD khi mµ tuæi cña nã thuéc lo¹i giµ nhÊt nhng tèc ®é t¸ch d·n cña nã l¹i lµ nhanh nhÊt. 3.3.1. BiÓn §Þa Trung H¶i
§Þa Trung H¶i ®îc xem lµ mét ®¹i d¬ng h×nh thµnh vµo giai ®o¹n cuèi cña chu tr×nh tiÕn hãa ®¹i d¬ng vµ nã lµ phÇn duy nhÊt cßn l¹i cña ®¹i d¬ng cæ Tethys (b¶ng 3.1, giai ®o¹n 5; h×nh 3.1). Ngµy nay §Þa Trung H¶i vÉn ®ang dÇn bÞ co hÑp bëi sù va ch¹m kh«ng ngõng cña m¶ng Ch©u Phi xuèng bªn díi m¶ng Ch©u ¢ ë khu vùc phÝa b¾c. V× thÕ, rÊt cã thÓ ®¸y cña §Þa Trung H¶i lµ líp vá ®¹i d¬ng cã tuæi kh«ng muén h¬n Jura, tøc lµ t¬ng øng víi tuæi cña phÇn ®¹i d¬ng cæ cßn lu l¹i vµ dÜ nhiªn nã còng chøa mét m¸ng s©u. Trªn thùc tÕ §Þa Trung H¶i ®· bÞ vì ra thµnh nhiÒu m¶ng nhá vµ ranh giíi gi÷a chóng cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh mét c¸ch t¬ng ®èi th«ng qua nh÷ng biÓu hiÖn ®éng ®Êt x¶y ra tha thít vµ rêi r¹c trong khu vùc nµy vµ qua c¸c mòi khoan s©u th¨m dß. Bao phñ vïng ®¸y s©u lµ mét líp trÇm tÝch kh¸ dµy, ®Õn vµi km, trong ®ã cã c¶ c¸c trÇm tÝch muèi (xem ch¬ng 6). Sù cã mÆt cña c¸c trÇm tÝch nµy ®· gãp phÇn c¶n trë thªm nh÷ng ho¹t ®éng nghiªn cøu kh¶o s¸t líp vá n»m bªn díi. Vïng ®¸y biÓn phÝa ®«ng cña §Þa Trung H¶i cã cÊu t¹o bëi líp vá ®¹i d¬ng cã tuæi Creta, (kho¶ng 110 triÖu n¨m) tiÕp gi¸p víi khu vùc nµy lµ mét vïng ®¸y cã cÊu t¹o bëi líp vá ®¹i d¬ng cã tuæi Tertiary trung (25 triÖu n¨m). RÊt cã thÓ ®©y lµ kÕt qña cña qóa tr×nh t¸ch d·n sau cung. Ven theo vïng bê phÝa nam cña Cyprus cã mét ®íi xung ®ét kÐo dµi, ®ã lµ n¬i m¶ng Ch©u Phi gÆp m¶ng Ch©u ¢u vµ biÓu hiÖn cña sù va ch¹m nµy lµ dÊu hiÖu cña qóa tr×nh hót ch×m. C¸c líp vá ®¹i d¬ng trªn vïng ®¸y s©u phÝa t©y §Þa Trung H¶i cã tuæi Miocen hoÆc trÎ h¬n ®îc gi¶ thiÕt h×nh thµnh trong giai ®o¹n t¸ch d·n sau cung do líp vá ®¹i d¬ng giµ h¬n ®· bÞ ®Èy xuèng c¸c ®íi hót ch×m. Nh÷ng ho¹t ®éng nói löa vµ ®éng ®Êt x¶y ra bªn trong vµ ven r×a §Þa Trung H¶i ®· chøng minh r»ng nã vÉn cßn tiÕp tôc trong giai ®o¹n tiÕn hãa. C©u hái 3.4 Trªn c¬ së c¸c th«ng tin ®îc cung cÊp trong phÇn 2.6, b¹n cã t×m ®îc mèi t¬ng quan nµo gi÷a tuæi cña líp vá ®¹i d¬ng vµ h×nh d¸ng bÒ mÆt geoid cña §Þa Trung H¶i kh«ng? Ngo¹i trõ líp vá ®¹i d¬ng n»m trªn vïng ®¸y s©u phÝa ®«ng §Þa Trung H¶i th× c¸c líp vá ®¹i d¬ng cßn l¹i trªn ®¸y §Þa Trung H¶i cã tuæi giµ h¬n 70 triÖu n¨m ®Òu bÞ c¸c chuyÓn ®éng kiÕn t¹o cµ n¸t vµ dån ra khái ®¸y ®¹i d¬ng cïng víi líp manti trªn n»m bªn díi chóng vµ kÑt l¹i mét phÇn trªn r×a lôc ®Þa khi hai m¶ng va ch¹m víi nhau. Nh÷ng phÇn ®¸y ®¹i d¬ng v« t×nh ®îc b¶o tån trong qóa tr×nh nµy th× ®îc gäi lµ ophiolite hoÆc phøc hÖ ophiolite. §ã lµ c¸c kho¸ng vËt qóa nhá vµ dÔ vì vôn ®Ó cã thÓ lu gi÷ ®îc tõ trêng, do vËy viÖc x¸c ®Þnh tuæi cña chóng ph¶i dùa vµo mét sè ph¬ng ph¸p kh¸c (vÝ dô nh ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®ång vÞ phãng x¹ hay ph¬ng ph¸p ph©n tÝch hãa th¹ch trong c¸c tÇng trÇm tÝch cæ liªn quan ®Õn chóng). C¸c ®¸ ophiolite cã tuæi Creta muén cã thÓ ®îc t×m thÊy ë ch©n cña c¸c d·y nói cao h×nh thµnh do qóa tr×nh xung ®ét c¸c m¶ng, ch¼ng h¹n nh d·y nói n»m ë phÝa b¾c cña §Þa Trung H¶i thuéc khu vùc Balkan vµ tiÓu lôc ®Þa Ch©u ¸. D·y nói nµy lµ mét phÇn cßn l¹i cña ®¹i d¬ng cæ Tethys, híng kÐo dµi vÒ phÝa ®«ng cña nã xuyªn qua c¶ d·y Himalaya. C¸c ®¸ ophiolite cã tuæi giµ h¬n cã xu híng tËp trung ë nh÷ng khu
vùc n»m gÇn vïng phÝa t©y cña §Þa Trung H¶i, ®Æc biÖt lµ vïng Alps, ngêi ta gÆp nh÷ng d¶i ®¸ cã tuæi Trias muén (220 triÖu n¨m). §©y lµ lo¹i ®¸ cã thÓ cã mÆt ë nh÷ng phÇn ®¸y ®¹i d¬ng cæ cña §Þa Trung H¶i. ViÖc nghiªn cøu vµ x©y dùng l¹i toµn bé chu tr×nh tiÕn hãa cña ®¹i d¬ng cã mét ý nghÜa rÊt lín. Dùa vµo c¸c giai ®o¹n tiÕn hãa cïng víi c¸c th«ng tin trÇm tÝch ®¸y biÓn, ngêi ta cã thÓ t¸i thiÕt l¹i c¸c ®iÒu kiÖn m«i trêng, khÝ hËu cæ. Nh÷ng th«ng tin ®îc thÓ hiÖn trªn s¬ ®å h×nh 3.6 vÉn sÏ cßn tiÕp tôc ®îc cËp nhËt khi nh÷ng vïng ®¸y ®¹i d¬ng cßn Ýt ®îc biÕt ®Õn cã thªm nh÷ng cuéc ®iÒu tra kh¶o s¸t chi tiÕt h¬n hoÆc dùa vµo c¸c th«ng tin nghiªn cøu tõ vÖ tinh. NÕu chóng ta cµng biÕt râ ®îc nh÷ng biÕn ®éng x¶y ra trong lÞch sö tiÕn hãa cña chu tr×nh ®¹i d¬ng th× chóng ta sÏ cµng hiÓu ®îc cÊu tróc vµ sù ph¸t triÓn cña c¸c ®¹i d¬ng ngµy nay. VÒ vÊn ®Ò nµy chóng t«i sÏ ®Ò cËp thªm ë ch¬ng 6. 3.4. Tãm t¾t ch¬ng 3 1. Nãi chung tuæi cña líp vá ®¹i d¬ng trÎ h¬n nhiÒu so víi vá lôc ®Þa. C¸c líp th¹ch quyÓn ®¹i d¬ng liªn tôc ®îc sinh ra (t¹i c¸c trôc sèng nói) råi bÞ biÕn mÊt (t¹i c¸c ®íi hót ch×m) nhiÒu lÇn kÓ tõ khi tr¸i ®Êt h×nh thµnh. Sù ra ®êi cña c¸c ®¸y ®¹i d¬ng míi lµ kÕt qña cña qóa tr×nh c¨ng d·n líp vá lôc ®Þa vµ x©m nhËp cña c¸c vËt chÊt manti qua khe nøt t¹o nªn líp th¹ch quyÓn ®¹i d¬ng. 2. BiÓn §á tiªu biÓu cho c¸c ®¹i d¬ng ®îc h×nh thµnh vµo nh÷ng giai ®o¹n ®Çu. Do qóa tr×nh t¸ch d·n b¾t ®Çu xuÊt hiÖn tõ phÝa nam nªn ®íi trôc ë ®©y ph¸t triÓn thµnh mét hÖ thèng thòng lòng ®Þa hµo vµ ph¸t lé líp vá ®¹i d¬ng. Cµng tiÕn vÒ phÝa b¾c, dÊu vÕt cña líp vá ®¹i d¬ng cµng Ýt dÇn do sù thÕ chç cña c¸c hè s©u ®éc lËp chøa trÇm tÝch bïn giµu kim lo¹i. Tuy nhiªn, ngêi ta vÉn cha biÕt ®îc díi líp trÇm tÝch muèi dµy trong c¸c khu vùc bao quanh vïng ®íi trôc lµ líp vá ®¹i d¬ng hay líp vá lôc ®Þa máng. 3. Trong sè c¸c ®¹i d¬ng lín, §TD lµ ®¹i d¬ng cã tuæi trÇm tÝch ®¸y dÔ x¸c ®Þnh nhÊt. §iÒu nµy còng cho thÊy r»ng qóa tr×nh t¸ch d·n cña nã diÔn ra kh¸ ®Òu ®Æn kÓ tõ khi sinh ra. Sù hót ch×m chØ x¶y ra t¹i c¸c hÖ thèng c¸c cung ®¶o nhá n»m ë phÝa t©y nam vµ vïng Caribbean. Do vËy, c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh ®¹i d¬ng nµy cã thÓ ®îc t¸i hiÖn dÔ dµng th«ng qua viÖc xoay chuyÓn c¸c lôc ®Þa ngîc 900 víi c¸c d¶i dÞ thêng tõ. 4. Kh¸c víi §TD, TBD vµ A§D (lµ nh÷ng khu vùc xuÊt hiÖn nhiÒu ®íi hót ch×m) lu«n cã sù biÕn ®æi vÒ tèc ®é t¸ch d·n vµ híng t¸ch d·n dÉn ®Õn sù ph¸t triÓn cña nhiÒu trôc t¸ch d·n míi. Do tÝnh chÊt phøc t¹p nµy nªn chóng ta kh«ng thÓ dÔ dµng t¸i hiÖn ®îc c¸c giai ®o¹n h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña chóng theo c¸c mèc thêi gian. Sù xuÊt hiÖn cña c¸c khèi lôc ®Þa nhá n»m phÝa t©y cña B¾c Mü ®îc tin lµ cã nguån gèc tõ phÝa t©y nam cña cña TBD ®· t¹o ra nh÷ng hy väng trong viÖc x¸c ®Þnh nguån gèc h×nh thµnh cña c¸c ®¹i d¬ng nµy. 5. Cã thÓ nãi §Þa Trung H¶i lµ ®¹i diÖn cho ®¹i d¬ng ®îc h×nh thµnh vµo giai ®o¹n cuèi cña chu tr×nh tiÕn hãa ®¹i d¬ng. Sù h×nh thµnh cña nã lµ kÕt qña
x« hóc cña lôc ®Þa Ch©u Phi vµo lôc ®Þa Ch©u ¢u ë phÝa b¾c vµ vµo lôc ®Þa Ch©u ¸ ë phÝa t©y. Tuy nhiªn, trªn ®¸y §Þa Trung H¶i ngêi ta kh«ng t×m thÊy líp vá ®¹i d¬ng cã tuæi giµ h¬n Creta, mµ chØ cã c¸c líp vá cã tuæi c¸ch ®©y kho¶ng 2 triÖu n¨m. §iÒu ®ã chøng tá r»ng kh«ng cã mèi t¬ng quan nµo gi÷a tuæi cña ®¸y ®¹i d¬ng víi c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o m¶ng vµ t¸ch d·n ®¸y biÓn. Sau ®©y lµ c¸c c©u hái ®Ó ghi nhí c¸c kiÕn thøc trong ch¬ng nµy: C©u hái 3.5 Lôc ®Þa Ên §é di chuyÓn vÒ phÝa b¾c víi tèc ®é tõ 10 ®Õn 20cm/n¨m trong qu·ng thêi gian c¸ch ®©y tõ 135 ®Õn 45 triÖu n¨m. Sau ®ã 25 triÖu n¨m vµ muén h¬n thÕ nã di chuyÓn víi tèc ®é chËm h¬n kho¶ng 5cm/n¨m. Hái c¸c th«ng sè nµy cã mèi t¬ng quan ®Þnh tÝnh víi c¸c th«ng tin trªn h×nh 3.6 kh«ng? C©u hái 3.6 TØ lÖ tèc ®é t¸ch d·n trung b×nh trong suèt 52 triÖu n¨m qua gi÷a vïng sèng nói ®«ng TBD t¹i vÞ trÝ xÝch ®¹o víi vïng sèng nói gi÷a §TD n»m t¹i vÜ ®é 300S lµ bao nhiªu? NÕu gi¶ sö tèc ®é t¸ch d·n trung b×nh cña §TD trong giai ®o¹n ®ã lµ 2cm/n¨m th× tèc ®é t¸ch d·n cña sèng nói ®«ng TBD sÏ lµ bao nhiªu?