`
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---- o0o ----
Nguyễn Thị Mây
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG
ĐỊA CHẤT HỌC 1
(TÀI LIỆU DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM)
Thái Nguyên, tháng 5/2011
`
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---- o0o ----
Nguyễn Thị Mây
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG
ĐỊA CHẤT HỌC 1
(TÀI LIỆU DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM)
SỐ ĐVHT: 02 (LÝ THUYẾT 20, THỰC HÀNH 6, THẢO LUẬN 4)
Thái Nguyên, tháng 5/2011
Chương 1
CẤU TẠO, CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ - HÓA HỌC
CỦA TRÁI ĐẤT
(Lý thuyết 02, thảo luận 01)
* Mục tiêu:
- Kiến thức: Nắm vững được cấu tạo của Trái Đất, các tính chất vật lý
cơ bản và thành phần hoá học của Trái Đất.
- Kỹ năng: Áp dụng tính chất từ tính trong việc xác định phương
hướng, sử dụng được địa bàn địa chất
- Thái độ: Sinh viên hiểu được những hiện tượng tự nhiên do cấu tạo
của Trái Đất mang lại. Biết cách ứng phó với các hiện tượng tự nhiên và bảo
vệ Trái Đất, hành tinh xanh duy nhất trong hệ Mặt Trời.
1.1. Cấu tạo và trạng thái vật chất bên trong Trái Đất
Bằng phương pháp gián tiếp đặc biệt là phương pháp địa chấn cho phép
các nhà khoa học giả thiết rằng Trái Đất được cấu tạo bởi ba quyển: vỏ, manti
và nhân. Các quyển này khác nhau về thành phần hay trạng thái vật chất.
1.1.1. Vỏ Trái Đất
Vỏ Trái Đất là phần cứng ngoài cùng của Trái Đất, ngăn cách với
quyển Manti bên dưới bằng mặt ranh giới Moho, có bề dày thay đổi 5 - 10 km
ở đại dương và 20 - 70 km ở lục địa. Vỏ Trái Đất được cấu tạo bởi các lớp có
thành phần khác nhau, được chia ra 2 kiểu vỏ: vỏ lục địa và vỏ đại dương.
- Vỏ lục địa: phân bố ở nền lục địa có một phần nằm dưới mực nước
biển. Bề dày trung bình 35 - 40km, ở miền núi cao có thể đạt tới 70km. Về
cấu tạo gồm: lớp trầm tích cổ, lớp granit và lớp bazan.
- Vỏ đại dương: phân bố ở nền đại dương, dưới tầng nước biển và đại
dương. Bề dày trung bình 5 - 10 km. Về cấu tạo gồm: lớp trầm tích trẻ và lớp
bazan.
Thành phần hoá học của vỏ Trái Đất có mặt hầu hết các nguyên tố
hoá học trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev, trong đó chủ yếu là các
nguyên tố O2, Si, Al, Na, K, Ca, Fe, Mg. Trong tám nguyên tố này, Si và Al
có hàm lượng lớn nhất nên còn được gọi là quyển Sial.
1.1.2. Quyển Manti
Quyển Manti ngăn cách với vỏ Trái Đất bằng mặt Moho và ngăn cách
với nhân Trái Đất bằng mặt Gutenberg ở độ sâu 70 - 2900 km. Căn cứ vào tốc
độ truyền sóng chấn động chia ra: lớp cứng trên cùng là phần dưới của thạch
quyển, tiếp đó là lớp vật chất có tính dẻo nên được gọi là quyển mềm. Phần
dưới cùng vật chất ở trạng thái rắn.
Thành phần hóa học: nghèo silic, giàu sắt và manhe vì thế còn có tên là
quyển Sima.
Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo Trái Đất
1.1.3. Nhân Trái Đất
- Độ sâu từ 2900 km - 6371 km
Theo nhiều nhà khoa học nhân ngoài có trạng thái gần như lỏng (vì
sóng ngang không đi qua được), nhân trong rắn và lớp ở giữa có tính
chất chuyển tiếp.
Thành phần hóa học: Trước kia người ta cho rằng toàn bộ nhân là sắt
và niken nên còn có tên gọi là Nife. Ngày nay nhiều nhà khoa học cho rằng,
nhân khác các quyển nằm trên nó không phải do thành phần mà chủ yếu do
trạng thái vật chất của nó. Với áp suất lớn trong nhân (3,5 triệu atm) vật chất
tồn tại ở dạng ion mang điện.
1.2. Các tính chất vật lý của Trái Đất
1.2.1. Tỉ trọng
Do khối lượng các lớp bên trên đè nén các lớp bên dưới, nên vật chất ở
các lớp dưới bị nén chặt làm tăng mật độ vật chất dẫn tới tăng tỉ trọng. Như
vậy ta thấy tỉ trọng của Trái Đất tăng dần theo chiều sâu.
1.2.2. Áp suất: (áp suất gồm 2 loại)
- Áp suất thủy tĩnh hay áp suất tải trọng sinh ra do trọng lượng các lớp
bên trên đè nén các lớp bên dưới, áp suất thủy tĩnh tăng theo chiều sâu.
- Áp suất địng hướng sinh ra do các chuyển động kiến tạo của vỏ Trái
Đất. Chúng phân bố theo phương nằm ngang ở phần trên của vỏ Trái Đất và
giảm dần theo chiều sâu.
1.2.3. Trọng lực
Trọng lực là tổng hợp của hai lực: lực hút của Trái Đất và lực ly tâm
sinh ra do sự tự quay của Trái Đất (do lực ly tâm nhỏ chỉ ~ 0,34% nên hướng
của trọng lực vẫn là hướng tâm).
1.2.4. Nhiệt của Trái Đất
Nhiệt của Trái Đất gồm có nhiệt bên ngoài (do Mặt Trời cung cấp) và
nhiệt bên trong Trái Đất.
- Nhiệt bên ngoài: hàng ngày Mặt Trời bức xạ một lượng nhiệt rất lớn
về Trái Đất nhưng Trái Đất không hấp thụ hết mà chỉ hấp thụ một phần, còn
lại đa số bức xạ lên không trung. Lượng nhiệt mà mỗi điểm của mặt đất nhận
được từ Mặt Trời không những phụ thuộc vào sức nóng của Mặt Trời mà còn
phụ thuộc vào vĩ độ địa lí, độ cao địa hình, bề dày thảm thực vật, sự phân bố
lục địa, đại dương...
Nhiệt Mặt Trời chỉ làm nóng Trái Đất đến một độ sâu nhất định và
xuống tới một độ sâu nào đó, nhiệt độ không còn phụ thuộc vào nhiệt Mặt
Trời thì tầng đó gọi là tầng thường ôn. Nhiệt độ của tầng thường ôn bằng