Tài liệu Nhung_van_de_co_ban_cua_dia_kien_tao_chuong1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC – TỰ NHIÊN MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA ĐỊA KIẾN TẠO (Tập bài giảng cho học viên Cao học khoa Địa Chất) Tác giả: Phạm Huy Long - Phạm Trí Dũng Nguyễn Bá Duy - Phạm Thị Ngọc Quyền TP HỒ CHÍ MINH – 2017 CHƯƠNG 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ ĐỊA KIẾN TẠO Thuật ngữ địa kiến tạo đã xuất hiện trong các văn liệu địa chất trên một trăm năm nay. Nhà địa chất người Đức C. F. Naumann là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ này vào năm 1860. Tuy nhiên, địa kiến tạo chỉ trở thành một bộ môn khoa học độc lập cách đây không lâu lắm (từ những năm 20 của thế kỷ XX). Đến nay, nhiều nhà địa chất cho rằng địa kiến tạo là một khoa học chuyên nghiên cứu kiến trúc, chuyển động, biến dạng và phát triển của thạch quyển và quyển mềm (quyển kiến tạo) trong mối quan hệ với sự phát triển chung của cả Trái Đất. Đối tượng nghiên cứu chính của Địa kiến tạo là các đơn vị kiến trúc lớn phân chia theo chiều nằm ngang của thạch quyển (các yếu tố kiến trúc được phân chia theo các giả thuyết kiến tạo khác nhau), các kiến trúc phân chia theo chiều thẳng đứng (các lớp, các quvển tạo nên Trái Đất), các kiến trúc vừa, nhỏ và vi kiến trúc (sản phẩm của các quá trình biến dạng và biến vị kiến tạo như các nếp uốn, các đứt gãy v.v..). Dựa vào nhiệm vụ và hệ phương pháp nghiên cứu người ta có thể chia Địa kiến tạo thành một số chuyên ngành khác nhau như sau: 1-Địa kiến tạo hình thái, hoặc Địa chất kiến trúc, chuyên nghiên cứu các dạng kiến trúc của các quá trình biến dạng kiến tạo. Địa kiến tạo hình thái hoặc Địa chất kiến trúc còn có nhiệm vụ xác định những cơ sở khoa học để phân loại các dạng kiến trúc đó theo hình thái, cơ chế và nguồn gốc thành tạo. Đối tượng nghiên cứu chính của địa chất kiến trúc là những kiến trúc có kích thước từ vi, nhỏ đến trung bình (vài chục km). Những kiến trúc có kích thước lớn hơn là đối tượng nghiên cứu của môn Địa kiến tạo khu vực. 2-Địa kiến tạo khu vực đi sâu phân tích hình thái và quy luật phân bố các đơn vị kiến trúc khu vực lớn hơn bằng nhiều phương pháp khác nhau, đặc biệt là phân tích các kiến trúc trên cơ sở thể hiện bằng các bản đồ địa chất, các mặt cắt địa chất; nghiên cứu sự phân bố hiện tại của các kiến trúc - kiến tạo kể cả các phá hủy kiến tạo trong vỏ Trái Đất và phần trên của manti và tìm hiểu lịch sử phát triển của các kiến trúc đó. Địa kiến tạo khu vực còn có nhiệm vụ phân vùng kiến tạo được thể hiện qua các bản đồ kiến tạo. Những bản đồ này được xây dựng theo các nguyên tắc khác nhau (xem chương 5). 1 3-Địa kiến tạo lịch sử chuyên nghiên cứu quá trình phát triển các đơn vị kiến trúc của vỏ Trái Đất bằng các phương pháp phân tích cổ kiến tạo, xác định các giai đoạn và các thời kỳ phát triển của quá trình phát triển kiến tạo đó. Nghiên cứu chuyển động và biến dạng kiến tạo trẻ được xếp vào một môn học riêng và gọi là Tân kiến tạo. Nghiên cứu các chuyển động hiện tại của vỏ Trái Đất bằng các phương pháp trắc địa lặp lại nhiều lần được tách ra thành một ngành riêng của Địa kiến tạo học và gọi là Địa kiến tạo hiện đại. 4-Địa kiến tạo đại cương còn gọi là Địa kiến tạo lý thuyết hoặc Kiến tạo địa động lực là khoa học nghiên cứu các quy luật của chuyển động kiến tạo, các quy luật về sự thành tạo và phân bố các kiến trúc trong không gian, thời gian; nghiên cứu sự tiến hóa của quyển kiến tạo nói riêng, Trái Đất nói chung, trong lịch sử phát triển chung của Trái Đất. Địa kiến tạo đại cương thường dùng các phương pháp mô hình hóa, vật lý hoặc toán học để xác định nguyên nhân của các chuyển động và biến dạng kiến tạo cũng như tìm hiểu cơ học thành tạo các kiến trúc. 5-Kiến tạo vật lý nghiên cứu hiện tượng biến dạng của thạch quyển nói riêng và Trái Đất nói chung, xem chúng là những vật thể vật lý bị biến dạng tuân theo những định luật chung nhất của các lý thuyết biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi và lưu biến. Dựa vào số liệu thu thập được từ thực địa, với các phương pháp riêng biệt của mình, kết hợp với các kết quả nghiên cứu thạch học kiến trúc .v.v..., kiến tạo vật lý khôi phục lại các trường ứng suất kiến tạo đã gây ra quá trình biến dạng; Trường ứng suất và trường lực kiến tạo là cơ sở để suy đoán, xác định các tính chất của các kiến trúc phá hủy, giải thích hình dạng, vị trí của các kiến trúc thuận lợi cho việc chứa quặng. 6-Kiến tạo thực nghiệm gắn liền với kiến tạo vật lý. Nhiệm vụ của kiến tạo thực nghiệm là tiến hành thí nghiệm trong phòng để tạo ra các kiến trúc nhất định, từ đó rút ra các thông số cần thiết phải có (lực, nhiệt độ, thời gian, v.v. ) để tạo nên một hoặc một hệ kiến trúc trong phòng thí nghiệm. Các thông số này được dùng làm cơ sở để suy đoán các thông số của một hệ kiến trúc tương tự ngoài thực tế. Mặt khác, kiến tạo thực nghiệm còn có nhiệm vụ dựa vào các thông số thu được từ các phương pháp kiến tạo vật lý, kiến trúc, nhằm xác định tính đúng đắn của các thông số đó. Nếu như kết quả của kiến tạo thực nghiệm thu được những kiến trúc tương tự, điều đó chứng tỏ các thông số đưa vào thực nghiệm là đáng tin cậy và người ta còn có thể dựa vào kết qủa của thực nghiệm để bổ sung cho thực tế, thậm chí để phát hiện các kiến trúc chưa được tìm thấy ở ngoài thực tế... Như vậy kiến tạo thực nghiệm vừa có tính chất thí nghiệm vừa mang tính chất mô phỏng. 7-Kiến tạo định lượng nghiên cứu các kiến trúc, các sản phẩm của quá trình biến dạng kiến tạo không những về mặt hình thái mà còn nghiên cứu chúng về mặt định 2 lượng. Đi theo hướng này người ta thường phương trình hóa các kiến trúc trên bình đồ cũng như trong mặt cắt, tìm những phương pháp thích hợp để xác định các yếu tố của đứt gãy, của nếp uốn, cũng như các kích thước của các kiến trúc khác. 8-Kiến tạo địa chấn nghiên cứu các kiến trúc thông qua các số liệu địa vật lý, đặc biệt là số liệu địa chấn. Từ các thông số địa vật lý người ta có thể phân chia địa tầng, xác định các kiến tạo phá hủy, các kiến trúc vòm, các nếp uốn v.v... Kiến tạo địa chấn còn chú ý nghiên cứu nguyên nhân kiến tạo của hiện tượng động đất, hoạt động núi lửa v.v… Trong quá trình phát triển của Địa kiến tạo người ta có thể tìm thấy mối liên hệ giữa các chuyên ngành khác nhau của Địa kiến tạo nhằm giải quyết có hiệu quả những vấn đề cần phải nghiên cứu của địa kiến tạo; đồng thời chắc chắn sẽ có các chuyên ngành mới của Địa kiến tạo sẽ ra đời trên cơ sở kiến thức của các môn khoa học cơ bản, tin học và máy tính điện tử. Môn Địa kiến tạo có mối liên hệ mật thiết với các môn khoa học cơ bản, trong đó đáng kể là môn toán học, lý thuyết biến dạng, vật lý chất rắn v.v… Mặt khác Địa kiến tạo có mối quan hệ chặt chẽ với các môn học cơ sở như địa tầng, thạch học, thạch luận, địa mạo trong ngành địa chất. Nhiều nhà địa chất đánh giá rất cao vai trò của Địa kiến tạo trong lĩnh vực địa chất học. V.E. Khain luôn xem Địa kiến tạo là triết học trong Địa chất học; J.T.Wilson cho rằng Địa kiến tạo là logic của các khoa học về Trái Đất v.v… 1.2 NHỮNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHÍNH Phương pháp luận cơ bản của thuyết kiến tạo mảng là lấy mới suy cũ, nghĩa là trước tiên chúng ta phải xác định các mảng thạch quyển hiện nay cũng như ranh giới giữa chúng, đưa ra các tiêu chí (di chỉ) về trầm tích, hoạt động macma, biến chất, chuyển động kiến tạo, đặc điểm cấu tạo (uốn nếp, đứt gãy) đặc trưng cho mỗi chế độ địa động lực để từ đó xác định các di chỉ trên trong quá khứ. Các phương pháp nghiên cứu kiến tạo chính như sau: 1-Phương pháp phân tích bề dày và tướng đá Cơ sở của phương pháp phân tích bề dày là dựa vào quy luật bù trừ: chiều dày trầm tích tương ứng với độ sụt lún của vỏ Trái Đất. Phương pháp tướng đá phản ánh điều kiện cổ địa lý và phần nào đó phản ánh điều kiện cổ kiến tạo của khu vực. 2-Phương pháp phân tích thể tích Theo phương pháp này người ta đo thể tích của khối trầm tích ở phần sụt (tính trên 3 bản đồ và mặt cắt địa chất) có tuổi khác nhau để xác định thời gian và tốc độ trầm tích cũng như số lần nâng hạ của phần nâng vùng kế cận. 3-Phương pháp phân tích gián đoạn trầm tích và không chỉnh hợp Đây là phương pháp chính để lập các bản đồ cổ kiến tạo. Các không chỉnh hợp đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong lịch sử phát triển kiến tạo và chúng phản ánh một giai đoạn nâng lên mạnh mẽ, ứng với một pha uốn nếp chính của vùng. Dựa vào không chỉnh hợp người ta chia ra các tầng và phụ tầng kiến trúc làm cơ sở cho việc lập bản đồ kiến tạo. 4-Phương pháp phân tích thành hệ địa chất Thành hệ là một tổ hợp các đá được thành tạo trong một điều kiện địa chất - cổ địa lý - kiến tạo nhất định. Phương pháp này nhằm phân chia các thành hệ xác định tính chất của chúng để từ đó suy ra đặc điểm kiến tạo lúc thành tạo. Phương pháp thành hệ do M. Bectrand đề xướng từ thế kỷ XIX, sau đó được N. X. Satxki, N.V.Muratop, Iu. A. Kuzơnhetxop sử dụng rộng rãi. Hiện nay người ta dùng phương pháp phân tích phức hệ thạch - địa động hoặc tổ hợp thạch - kiến tạo để xác định các bối cảnh kiến tạo cổ (nội mảng, rìa mảng phân kỳ, rìa mảng hội tụ hút chìm, rìa hội tụ va mảng, thềm, sườn - chân sườn rìa lục địa thụ động v.v...). Phương pháp lấy mới suy cũ đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xác định bối cảnh kiến tạo cổ xưa. 5-Phương pháp cổ từ Sử dụng từ dư trong đá để khôi phục đường đi của mảng thạc quyển trong quá khứ địa chất là bản chất của phương pháp này. Phân tích dị thường từ ở đại dương là phương pháp chính để khôi phục sự tách giãn đại dương và trôi dạt lục địa. Năm nhóm phương pháp trên chủ yếu nghiên cứu chuyển động kiến tạo và biến dạng cổ, còn chuyến động tân kiến tạo và đặc biệt là kiến tạo hiện đại có thể sử dụng các phương pháp trình bày dưới đây: 6-Nhóm phương pháp địa mạo kiến trúc Để nghiên cứu chuyển động kiến tạo, biến dạng của giai đoạn tân kiến tạo (Oligocen - Đệ Tứ) ngoài việc sử dụng phương pháp chúng ta tiến hành việc phân tích đặc điểm địa hình của bề mặt Trái Đất như mạng lưới sông, thung lũng sông, đường bờ biển, các bề mặt san bằng, các loại thềm sông, biển, hình dạng vùng nâng, sụt v.v... Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả cho vùng nâng. 4 7-Các phương pháp khác Để nghiên cứu chuyển động kiến tạo, biến dạng đang xảy ra ta có thể sử dụng hàng loạt phương pháp sau: quan trắc lặp lại tọa độ địa lý, độ cao của bề mặt địa hình để biết chuyển động âm, dương, dịch ngang của một điểm, vùng cụ thể. Hình thái kiến trúc đặc biệt kiến trúc sâu được làm sáng tỏ bởi các phương pháp địa vật lý trọng lực, từ, điện và địa chấn. Các phương pháp phân tích kiến trúc kiến tạo vật lý, mô phỏng có một ý nghĩa quan trọng khôi phục lại lịch sử biến dạng. Các phương pháp thạch hóa, nguyên tố vết ngày nay cũng là những công cụ quan trọng cho xác định các bối cảnh địa động lực khác nhau. Đối với macma cần làm sáng tỏ các kiểu M, I, S, A đặc trưng cho các bối cảnh tách giãn tạo vỏ đại dương, hút chìm, va mảng và sau va mảng. 1.3 CẤU TRÚC BÊN TRONG CỦA TRÁI ĐẤT Ngày nay, cấu trúc bên trong của Trái Đất đã dần được sáng tỏ nhờ kết quả nghiên cứu địa vật lí sâu, địa hóa với mô hình chính được thể hiện trên hình 1.1. Hình 1.1: Mô hình cấu trúc bên trong Trái Đất. 5 Kết quả nghiên cứu địa vật lý sâu cho thấy Trái Đất cấu tạo bởi nhiều lớp. Từ bề mặt vào trung tâm Trái Đất có các lớp sau đây (hình 1.2): ` k k m k m Hình 1.2: Cấu trúc bên trong Trái Đất theo số liệu địa chất (theo M.Boot, 1971 và có bổ sung) -Lớp A (vỏ Trái Đất) có độ sâu trung bình tới 40km, ranh giới dưới là bề mặt Moho. -Lớp B tiếp theo đến độ sâu khoảng 400km. -Lớp C tiếp đến độ sâu khoảng 960km, ranh giới dưới là mặt Goldschmidt. -Lớp D’ tiếp đến độ sâu 2740km. -Lớp D” tiếp đến độ sâu 2900km (ranh giới dưới là mặt Gutenberg). -Lớp E tiếp đến độ sâu 4990km. -Lớp F tiếp đến độ sâu 5150km. -Lớp G tiếp đến tâm Trái Đất, tức là đến độ sâu 6371km. Các lớp B, C, D’, D” tạo nên manti của Trái Đất. Lớp E + F là nhân ngoài và lớp G gọi là nhân trong của Trái Đất. Các lớp B, C, D’, D” chia ra D’ + D” là manti dưới, C + B là manti trên, từ mặt đất đến độ sâu 120km gọi là thạch quyển (bao gồm vỏ Crofesima và 6 vỏ Nifesima; dưới chúng là nhân Nife) Nhân Trái Đất có chiều sâu từ 2900km đến 6371km, trong nhân có ranh giới tại 5150km chia nhân ra hai phần: nhân ngoài và nhân trong. Nhân trong chủ yếu gồm Fe, Ni, Co. Nhân ngoài có trạng thái lỏng, nhân trong có trạng thái rắn. Có thể nói thiên thạch chất sắt giống thành phần của nhân. Ranh giới giữa manti và nhân là mặt Gutenberg (Gu). Manti được phân cách với vỏ Trái Đất bởi bề mặt Moho hay mặt M (Mohorovixic), có độ sâu trung bình từ 40km đến 2900km. Trong manti có ranh giới phân cách tại 960km, theo đó manti được chia ra làm 2: manti trên và manti dưới. Thành phần manti tương tự thiên thạch đá, gồm chủ yếu là olivin, pyroxen (thoi và xiên), plagioclaz, iilmenit, spinel, được giả thiết là eclogit có thành phần hóa học của bazan nhưng mật độ cũng như tốc độ truyền sóng dọc lớn; ngoài ra còn có các đá siêu mafic. Đây là nguồn macma để tạo lớp bazan rộng lớn ở đại dương cũng như ở lục địa kèm theo ống nổ kimbeclit. Manti có độ nhớt cao, trạng thái rắn, ở manti trên còn có một lớp có độ nhớt thấp gọi là quyển mềm (lớp dẫn sóng). Dưới quyển mềm là mặt Golixưn có tốc độ truyền sóng lớn (9- 11,4km/giây). Vỏ Trái Đất là một lớp bao kín Trái Đất có bề dày từ 2 đến 70km, thậm chí tới 80km. Bề dày của vỏ Trái Đất thay đổi rõ rệt ở lục địa và đại dương. Về mặt cấu trúc, vỏ lục địa có những nét khác hẳn vỏ đại dương. -Vỏ đại dương từ trên xuống dưới gồm: lớp thứ nhất cấu tạo bởi các đá trầm tích có bề dày thay đổi từ 1km (ở vùng trung tâm) đến khoảng 15km (ở phần tiếp giáp với lục địa); lớp thứ 2 chủ yếu là đá bazan đôi chỗ có xen các trầm tích mỏng và ở phần dưới của chúng thường có các mạch dolerit; lớp thứ 3 chủ yếu là các đá gabro và các đá siêu mafic. Những cấu trúc có thứ tự và thành phần tương tự như trên gọi là cấu trúc kiểu vỏ đại dương. Tuổi của các lớp thuộc kiểu vỏ đại dương hiện tại không quá 180 triệu năm. -Vỏ lục địa có bề dày trung bình từ 30-70km ở những đới tạo núi, vỏ lục địa lớn hơn, có khi tới 75-80km. Vỏ lục địa cấu tạo bởi một số lớp từ trên xuống dưới như sau: lớp thứ nhất là lớp trầm tích. So với vỏ đại dương, lớp trầm tích của vỏ lục địa có nơi dày tới 25km, bao gồm các đá có tuổi rất cổ từ 2500 triệu năm đến nay. Lớp thứ 2 là lớp granito-gneis bao gồm các đá biến chất, đá gneis, đá granit, chúng được xem là lớp vỏ kết cấu rắn chắc. Lớp thứ 3 là lớp granulit-bazic bao gồm các đá mafic và granulit. Ranh giới giữa lớp granito- gneis và lớp granulit- bazic gọi là mặt Kondad. Những cấu trúc có thứ tự và thành phần vỏ tương tự như trên gọi là cấu trúc kiểu vỏ lục địa (Hình 1.3). Nếu vỏ lục địa có bề dày nhỏ hơn 30km, có lớp granito-gneis bị thoái hóa thì người 7 ta gọi chúng là vỏ á đại dương. Nếu vỏ lục địa mỏng và mới biến từ vỏ đại dương gọi là vỏ á lục địa. Nghiên cứu hiện tượng động đất và hoạt động kiến tạo người ta thấy rằng các biểu hiện của những hoạt động kiến tạo chỉ tồn tại đến độ sâu 700km. Bề mặt ở độ sâu khoảng 700km gọi là mặt Golixưn. Phạm vi từ mặt đất đến độ sâu 700km gọi là Quyển kiến tạo (Tectonosphere). Thạch quyển trước đây được hiểu là vỏ Trái Đất, nay cần hiểu là vỏ Trái Đất + phần cứng trên cùng của manti. Phần trên của thạch quyển chủ yếu có tính đàn hồi, phần dưới thể hiện tính dẻo - đàn hồi. Trong phạm vi của thạch quyển thường thấy xuất hiện các hiện tượng phá hủy kiến tạo và động đất. Quyển mềm (asthenospheres) là một quyển dẻo, nhớt được J.Barrel nêu lên năm 1916. Quyển mềm có bề dày ở đại dương khoảng 50-60km, ở lục địa khoảng 100-120km. Trong phạm vi của quyển mềm có hiện tượng cân bằng đẳng tĩnh. Hiện tượng này được nêu lên từ giữa thế kỷ 19, khi người ta nhận thấy các dãy núi do quá trình tạo núi được dâng lên cao nhưng vẫn không bị trượt xuống những phần thấp hơn. Quyển mềm còn được gọi là quyển dẻo, được hình thành do đất đá ở độ sâu nói trên bị nóng chảy, vì vậy trạng thái của chúng chắc chắn rất phức tạp, không thể suy diễn từ trên mặt. Nhờ số liệu đo đạc từ vệ tinh nhân tạo, từ tàu vũ trụ bằng phép đo trọng lực, người ta thấy có sự thay đổi rõ rệt về mật độ và nhiệt độ trong manti. 8 Hình 1.3: Cấu trúc và bề dày vỏ lục địa A - Các kiểu mặt cắt cấu trúc vỏ lục địa theo tài liệu địa chấn: I-II: Craton cổ (Ikhiên, II- địa đài), III: thềm lục địa rìa lục địa thụ động, IV: vùng uốn nếp tạo núi trẻ. K1, K2 - Các bề mặt Konrad, M - Mặt Mohorovixic. B - Biên độ phân bố bề dày của vỏ lục địa. C - Mặt cắt tính bền vững chung. Quyển mềm có thể được xem là một bộ phận thuộc phần trên cùng của manti, do bề dày của vỏ Trái Đất không đều giữa lục địa và đại dương, tạo nên sự khác nhau về gia tốc trọng trường (g), cường độ từ trường, tốc độ truyền của các sóng địa chấn. Gia tốc trọng trường ở xích đạo là 978cm/s2 và ở cực là 983,2cm/s2. Sự chênh lệch này là do bán kính ở cực nhỏ hơn ở xích đạo. Gia tốc trọng trường ở đại dương nói chung lớn hơn ở lục địa, vì ở lục địa lớp bazic-granulit nằm tương đối sâu hơn so với lớp bazan đại dương. Cường độ của từ trường ở đại dương nói chung cũng lớn hơn ở lục địa. Tốc độ truyền sóng địa chấn ở độ sâu 20km dưới mực nước biển ở lục địa lớn hơn ở đại dương. Nguyên nhân có sự khác nhau như vậy chính vì bề dày của các lớp vỏ và cấu trúc vỏ ở lục địa và đại dương khác nhau. Thuyết đẳng tĩnh cho rằng ở độ sâu khoảng 120km có một mặt gọi là mặt đẳng tĩnh. Trên bề mặt này các tiết diện có diện tích như nhau đều chịu một áp suất như nhau và do đó áp lực ở mọi nơi trên mặt đẳng tĩnh là đồng nhất. Thuyết đẳng tĩnh xem quyển mềm là phạm vi bao chùm “đới” (mặt) đẳng tĩnh và là 9 phần ở đó gồm ngọn và gốc của các xoáy nghịch và xoáy thuận của các buồng đối lưu trong manti, ở đó phần vật chất vận động theo hướng tiếp tuyến chiếm ưu thế. Quan niệm cho rằng càng xuống sâu áp suất càng tăng lên chỉ đúng đến một giới hạn nào đó. Dễ dàng nhận thấy rằng nếu áp suất tăng theo chiều sâu thì ở nhân của Trái Đất áp suất sẽ bằng không vì đó là nơi hội tụ của áp suất ngược chiều. Hơn nữa những quá trình ở dưới sâu, đặc biệt là những quá trình làm tăng thể tích, áp suất tạo ra một mặt áp suất rất lớn theo hướng từ nhân Trái Đất, ra bề mặt Trái Đất, có nghĩa là làm giảm áp suất theo chiều ngược lại. Từ đó có thể dự đoán rằng tồn tại một mặt nào đó, lẽ dĩ nhiên đó là mặt không cố định, tại đây có sự cân bằng thủy tĩnh (áp suất). Nếu càng xuống sâu, áp suất càng lớn, như bấy lâu nay chúng ta vẫn tưởng tượng, thì có lẽ tất cả các vật ở dưới sâu, càng sâu càng dẹt, áp suất ở dưới sâu, nếu có là theo mọi phương và do đó có thể áp suất ở một điểm lại là bằng không. Chỉ ở những nơi có hiện tượng vận động thì ở đấy mới sinh ra áp suất. Nói cách khác, ở đó cân bằng áp suất bị phá vỡ, phải hình thành trạng thái áp suất mới. Cho đến nay hầu hết các nhà kiến tạo đều cho rằng quyển mềm đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình kiến tạo. Sự vận chuyển ở nội tại quyển mềm được giải thích bởi chuyển động dòng đối lưu, theo đó có thể gây tách giãn ở vỏ đại dương hoặc hút chìm ở đới rãnh sâu (hẻm vực), đó là ranh giới các mảng. Vì tính chất dẻo nên các mảng có thể trượt trên quyển mềm. Mặt khác quyển mềm cũng đóng vai trò quan trọng cho quá trình phá hủy, tái tạo, sắp xếp lại nội tại của quyển kiến tạo. Đó là luận điểm cơ bản của thuyết kiến tạo theo trường phái động (kiến tạo toàn cầu - kiến tạo mảng thạch quyển). Tính không đồng nhất về thành phần và cấu trúc vỏ Trái Đất và cả manti trên phản ánh rõ nét kiến trúc bề mặt Trái Đất. Vị trí độ cao của vỏ Trái Đất được giải thích bởi hiện tượng đẳng tĩnh - là trạng thái cân bằng trọng lượng của quyển đá so với quyển mềm. Vì quyển mềm là lớp dẻo và theo định luật Acsimet thì quyển đá có thể trượt trên quyển mềm, áp suất quyển đá trên mực sâu 100km ở tất cả các nơi đều bằng nhau mà không phụ thuộc vào sự thay đổi địa hình trên mặt đất. (Hình 1.4). 10 Hình 1.4: Sơ đồ cân bằng đẳng tĩnh giữa vỏ Trái Đất và manti (Kaula, 1971) Vào khoảng năm 1900, Dutton đưa ra nguyên lý đẳng tĩnh theo đó có một điều kiện cân bằng tồn tại ở manti trên mà nhờ đó áp lực đè nặng của cột đá nằm trên bằng nhau ở độ sâu gọi là độ sâu bù trừ. Các dữ liệu tốc độ sóng địa chấn chỉ ra rằng vỏ Trái Đất dày lên, tạo thành một gốc rễ bên dưới các đai núi va mảng như các dãy Himalaya và Alpe. Để đạt được cân bằng đẳng tĩnh, các đới gốc rễ mật độ thấp của các dãy núi này cần phải dâng lên, và khi đó các dãy núi cũng nổi cao. Khi các dãy núi bị xâm thực làm thấp đi thì xảy ra sự nâng cao để phục hồi đẳng tĩnh và vỏ trở nên mỏng hơn với thời gian. Chẳng hạn, vỏ ngày nay dưới dãy Himalaya được dâng cao chủ yếu trong 20 năm vừa qua là dày khoảng 70km, trong lúc đó vỏ dưới dãy núi Appalach được thành tạo đã hơn 250 triệu năm thì chỉ dày 35km. 1.4 CHUYỂN ĐỘNG KIẾN TẠO Chuyển động kiến tạo là một trong những đốì tượng nghiên cứu của Địa kiến tạo. Địa kiến tạo nghiên cứu nguyên nhân của lực kiến tạo, phương, chiều và hoàn cảnh phát sinh các lực kiến tạo. Đây là một trong những vấn đề lớn ở đây chúng ta chỉ chú ý tới những điểm cơ bản sau đây: -Lực kiến tạo có nguồn gốc từ sự vận động xoay của Trái Đất (xung quanh trục của nó và xung quanh Mặt Trời cũng như vận động trong vũ trụ). -Lực kiến tạo gây ra do sự phân bố lại vật chất bên trong Trái Đất. Nguyên nhân gây 11 ra lực kiến tạo có thể là do quá trình lý hóa ở dưới sâu mà hiện nay chúng ta mới biết hiện tượng phân hủy phóng xạ. Những hiện tượng tạo thành các hạt cơ bản, quá trình plasma v.v… cũng chưa được nghiên cứu và có thể là nguyên nhân của lực kiến tạo. -Lực kiến tạo gây ra do sự vận động của các thể vật chất bên trong Trái Đất, trong đó có cả sự tác động của vận tốc quay ở những độ sâu khác nhau và lực quán tính của chúng. -Lực kiến tạo gây ra do sự di chuyển, va chạm giữa các khối (các mảng) theo quan điểm của thuyết trôi lục địa và thuyết kiến tạo mảng. -Lực kiến tạo gây ra do thay đổi trọng lưc (tích tụ trầrn tích hoặc bào mòn). - Lực kiến tạo gây ra do sự phá hủy mặt cân bằng đẳng tĩnh cũng như thành tạo mặt đẳng tĩnh mới v.v... Ngày nay có hai trường phái “động” và “tĩnh”, mỗi trường phái đều đã xây dựng được cho mình các mô hình kiến tạo có tính kiến tạo toàn cầu, giải thích cho quá trình tạo vỏ lục địa, vỏ đại dương và mối quan hệ giữa chúng qua các thời đoạn kiến tạo. Quan điểm kiến tạo “tĩnh” (thuyết địa máng) xem chuyển động thẳng đứng là nguyên sinh, gây nên bới quá trình phân dị vật chất và nghịch đảo kiến tạo. Do vậy sự sắp xếp các thành hệ địa chất, phức hệ thành hệ - kiến trúc phân bố theo dãy đứng. Ngược lại quan điểm kiến tạo “động” (thuyết kiến tạo mảng thạch quyển) xem chuyển động ngang là chuyển động nguyên sinh gây nên bởi các dòng đối lưu trong quyển mềm làm thạch quyển cổ bị đứt đoạn và trượt về hai phía tạo vỏ đại dương mới hoặc hút chìm va mảng tạo vỏ lục địa mới. Do vậy sự sắp xếp các phức hệ địa chất, phức thành hệ - kiến trúc phân bố theo dãy ngang. Các nhà kiến tạo theo thuyết kiến tạo mảng hiện nay xem phương pháp phân tích dãy ngang là quan trọng trong khôi phục chế độ địa động lực cho một thời kì hoặc giai đoạn kiến tạo nhất định. 12 CHƯƠNG 2 CÁC GIẢ THUYẾT CHÍNH CỦA ĐỊA KIẾN TẠO 2.1 CÁC GIẢ THUYẾT CO RÚT. Các giả thuyết co rút là những giả thuyết địa kiến tạo có rất sớm và được phát triển trong một khoảng thời gian dài. Hơn một trăm năm trước đây, nhà địa chất người Pháp E. De Beaumont đã nêu ra giả thuyết co rút. Trước đó những quan điểm tương tự đã được Descartes và Saussure nhắc tới. Trước năm 1940, thuyết co rút đã từng chiếm được lòng tin của nhiều người và đã từng trở thành học thuyết chính thống trong địa chất học. Có nhiều thuyết co rút khác nhau. Một số giả thuyết co rút dựa vào quan điểm của Kant - Laplace về nguồn gốc của hệ mặt trời. Thuyết này cho rằng Mặt trời và các hành tinh được thành tạo từ một khối vân tinh nóng chảy. Lúc đầu Trái Đất ở thể nóng, sau đó nguội dần làm cho thể tích giảm đi, lõi của Trái Đất nhỏ đi, lớp vỏ bên ngoài trở nên "nhăn nheo" tạo ra các đới uốn nếp, đứt gãy v.v..., có chỗ thậm chí còn bị sụt xuống. Người ta đã tính toán và đi đến kết quả là nếu dàn phẳng các nếp uốn ở dãy núi Anpơ theo phương vuông góc với trục nếp uốn thì bề rộng của chúng có thể tăng lên tới 120km, điều đó có nghĩa là do uốn nếp, bồn trầm tích chứa chúng đã co lại tới 120km, làm cho đường kính của Trái Đất giảm đi 19km. E.Suess (1885-1909) cũng xuất phát từ giả thuyết của Kant - Laplace cho rằng ngay từ lúc thành tạo vỏ cứng của mình, Trái Đất đã thoát nhiệt ra môi trường xung quanh. Nhiệt Trái Đất còn tiếp tục bị giảm đi do macma xuyên lên phần trên của Trái Đất hoặc trào ra ngoài. Nhiệt độ giảm, thể tích co lại gây ra các ứng suất ngang, vỏ Trái Đất dễ bị phá hủy tạo nên những vùng xung yếu làm sụt phần trên xuống, tạo ra đới uốn nếp v.v... Mặc dù, đương thời giả thuyết của E.Suess được nhiều nhà địa chất ủng hộ. Đến nay, nếu nhìn lại chúng ta không tin rằng nhiệt của Trái Đất chỉ có mất đi mà không có tăng lên vì một lý do nào đó. Các phản ứng nhiệt hạch có thể có trong lòng Trái Đất và đây chính là những dẫn chứng cho việc tăng nhiệt độ - dù là cục bộ của Trái Đất. Hơn thế nữa, nếu dựa vào giả thuyết của Kant - Laplace, một giả thuyết chưa đủ tin cậy, thì những lý thuyết dựa vào nó khó thuyết phục được mọi người. 13 E.Noelke lại cho rằng chính nhân Trái Đất co lại. Thế nhưng B. Gutenberg lại phản đối vì quan điểm trên mâu thuẫn với điều kiện nhiệt độ và trạng thái bên trong của Trái Đất. Tuy nhiên, Noelke vẫn dẫn chứng về sự nguội lạnh của các thể macma và biến chất bên trong Trái Đất. Theo ông thì quá trình kết tinh có thể gây ra hiện tượng giảm thể tích 6-9%, qụá trình biến đổi từ gabro thành eclogit làm cho thể tích giảm tới 13%. Sự co rút do giảm thể tích nói trên làm ảnh hưởng tới các lớp bên ngoài, gây ra hiện tượng biến dạng và phát triển theo chu kỳ. H. Stilie (1949) ủng hộ bổ sung thuyết co rút, cho rằng thuyết co rút không chỉ xảy ra vào trước Cambri mà còn xảy ra cả sau đó, cho đến hiện tại. H. Stille tin rằng có dòng vật chất ngầm di chuyển bên dưới vỏ Trái Đất và dùng quan điểm về thuyết dòng ngầm để giải thích những vấn đề mà bản thân thuyết co rút không giải thích được. Năm 1942, L. Kober và Sonder (Thụy Sĩ) đã đưa ra một giả thuyết co rút mới, cho rằng hiện tượng co rút không chỉ đơn thuần là do sự nguội lạnh mà do sự tăng mật độ của vật thể nhờ các phản ứng hạt nhân. Sự rút ngắn khoảng cách giữa các hạt nhân nguyên tử và dưới dạng tác dụng của trọng trường làm cho mật độ giữa các hạt tăng lên. Theo tính toán của L.Kober và những người cùng trường phái thì tỷ trọng trung bình của Trái Đất nguyên thủy là 1, tới nay đã là 5,5; bán kính của Trái Đất từ 11.244km, co lại mất 4874km để đến nay chỉ còn 6730km. Sự tặng tỷ trọng, co rút bán kính là nguyên nhân xuất hiện các ứng suất và mỗi lần ứng suất, tích tụ đến mức đủ để bùng nổ gây nên một thời kỳ tạo núi lớn. Rõ ràng là L. Kober đã nắm bắt kịp thời kiến thức vật lý hạt nhân lúc đó và đã có những cố gắng nhất định trong việc trình bày luận giải các hiện tượng kiến tạo theo quan điểm của mình. Tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết thỏa đáng. O.Jessen (1943) đưa ra thuyết co rút nhiệt - động lực. Theo thuyết này thì các lớp đá ở đại dương có nguồn gốc từ Sima bị nguội đi vì tiếp xúc với nước biển, làm cho tỷ trọng tăng lên và bị chìm xuống sâu dẫn đến hiện tượng xuất hiện áp lực ở ven rìa lục địa, làm cho có phần được nâng lên, tạo ra một vòng cung ven biển. Trên cơ sở giả thuyết của Jessen, W.Wundt đã xác định những đới xung yếu nhất, coi là đường khâu quan trọng và là ranh giới giữa lục địa và đại dương... Odhner (1948) cho rằng sự co rút không có tính hướng tâm mà theo chiều ngang. T. F. w. Barth (Na Uy) xem hiện tượng co rút chủ yếu là do sự thoát khí của Trái Đất. R. A. Sonder (1965) cho rằng sự co rút biến dạng cơ học đã tạo nên hai đai uốn nếp: đai Thái Bình Dương (á kinh tuyến) và đai Địa Trung Hải (á vĩ tuyến) với sự co lại của bán kính tới 1400km trong khoảng 5 tỷ năm. Những người theo quan điểm biến dạng cho 14 rằng lúc mới được thành tạo Trái Đất quay nhanh hơn, từ 5,5 giờ đến nay là 24 giờ một vòng. Do đó bán kính ở cực của Trái Đất từ 6000km tăng lên (đến nay) là 6356km. Bán kính xích đạo từ 8100km giảm còn 6371km. Như vậy, do thể tích Trái Đất không đổi, Trái Đất từ một vật thể hình elipxoit biến thành một vật thể hình cầu làm cho diện tích mặt đất ngày càng giảm, dẫn đến co rút bề mặt tạo ra các đới ép nén v.v... H.Jeffreys cho rằng hiện tượng mất nhiệt của Trái Đất chỉ xảy ra ở độ sâu 700km, do đó độ sâu gây biến dạng cũng chỉ từ 100-700km. Độ co rút của vỏ Trái Đất từ khi được thành tạo tới nay khoảng 400-500km là nguyên nhân gây ra các hiện tượng kiến tạo. 2.2 CÁC THUYẾT CĂNG DÃN Theo các thuyết căng giãn thì hiện tượng uốn nếp, tạo núi là do sự căng giãn của Trái Đất. Các nhà địa chất đã vận dụng thành tựu địa vật lý đương thời - hiện tượng phân hủy phóng xạ - để giải thích các hiện tượng địa chất, đặc biệt là hiện tượng tạo núi uốn nếp. Người ta cho rằng các chất phóng xạ tập trung ở phần sâu của vỏ Sial và phần trên của manti. Nhiệt lượng phát ra từ quá trình phân hủy phóng xạ nung nóng quyển Sial và quyển Sima, trong đó quyển Sima luôn ở trạng thái gần nóng chảy. Khi nhiệt độ tăng lên quyển Sima nóng chảy, thể tích của chúng tăng tới 12% sự tăng thể tích gây áp lực và phá hủy quyển Sial, quyển này vỡ, tách ra từng mảng rơi vào quyển Sima. Như vậy mặt đất có vùng bị sụt xuống tạo thành những đới phá hủy đứt gãy tạo điều kiện cho Sima xuyên lên phần trên hoặc phun ra ngoài dưới dạng núi lửa. Khi vỏ Sial tiếp xúc vỏ Sima ở trạng thái gần nóng chảy thì chúng bị nóng chảy bộ phận và dễ dàng dịch chuyển ngang trên võ Sima. Hiện tượng như vậy xảy ra nhiều lần và liên quan với sự phân hủy hạt nhân có tính chu kỳ và gọi là chu kỳ nhiệt. Theo thuyết chu kỳ nhiệt thì cứ 30-37 triệu năm lại xuất hiện một chu kỳ biến đổi tiến hóa; mặc dù khoảng thời gian này là quá ngắn so với các chu kỳ kiến tạo (125-130 triệu năm). L.Eyged (1961) đã tính được độ giãn trung bình hàng năm của bán kính Trái Đất là 0,5mm. Như vậy, kể từ khi Trái Đất được thành tạo đến nay, bán kính Trái Đất đã giãn ra tới 500km, trong khi đó, theo K. M. Creer (1965) thì bán kính của Trái Đất trước Cambri khoảng 5500km, vào cuối Paleozoi đầu Mesozoi là 6200km và hiện nay là 6370km. Những số liệu trên chỉ là tương đối và độ tin cậy không cao. Trên cơ sở nghiên cứu vật lý của Trái Đất L. Eyged còn cho rằng càng vào sâu trong lòng Trái Đất vật chất càng đồng nhất, áp lực tăng theo chiều sâu, vật chất ở phần sâu nằm trong trạng thái siêu áp dễ gây ra những sự nổ vỡ, làm tăng thể tích. Do tỷ trọng vật 15 chất cấu tạo nên Trái Đất thay đổi theo trọng trường, nên theo p. Jordan (1961, 1964) thì hiện tượng nổ vỡ các hành tinh là điều không tránh khỏi. Trái Đất là một thể vật chất được sinh ra, đang phát triển và sẽ bị “tiêu diệt”. 2.3 CÁC THUYẾT MẠCH ĐỘNG Bucher (1933), Obrusep (1939) đã xây dựng thuyết mạch động trên cơ sở dung hòa các thuyết co rút và các thuyết căng giãn. Việc dung hòa đó hoàn toàn đúng đắn. Đứng về mặt triết lý mà nói, thuyết mạch động bao trùm hai thuyết nói trên và biến chúng trở thành một dạng riêng biệt của mình. Thuyết mạch động cho rằng vỏ Trái Đất có nơi, có lúc bị căng giãn hoặc bị ép nén hoặc tuần tự liên tiếp xảy ra ở một nơi, ví dụ như sự căng ép khi kéo chiếc dàn accordeon vậy! Theo S. S. Nicolaep (1960) thì hiện tượng uốn nếp và xâm nhập thường có chu kỳ và các chu kỳ cách nhau khoảng 125 triệu năm. Hiện tượng mạch động là có thực, có thế giải thích được một số hiện tượng địa chất nhưng không thể xem chúng như là những nguyên nhân tạo núi ở mọi nơi, theo mọi thời gian. 2.4 THUYẾT ĐỊA MÁNG 1-Năm 1859, J. Hall trình bày một tác phẩm chính thức về thuyết địa máng và cũng từ năm đó thuyết địa máng xem như được ra đời. Luận điểm của Hall lúc đó chỉ là: có những vùng sụt lún lâu dài tạo nên các tầng trầm tích dày sau đó bị uốn nếp tạo núi. Những hố sụt lún ấy được J. Dana gọi là địa máng (geosinclinal). Như vậy ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển thuyết địa máng, quan điểm cơ bản của thuyết địa máng chỉ là “miền uốn nếp, tạo núi chính là miền đã từng sụt lún có trầm tích dày...” . J. Hall cho rằng sự thành tạo địa máng (hố trũng sâu chứa nước) chủ yếu là do trọng lực của các lớp trầm tích ngày càng tăng trong hố đó gây ra. Trong khi đó J.Dana lại dựa vào học thuyết co rút cho rằng địa máng được hình thành do lực ép ngang. Theo J. Dana thì địa máng nằm ở ranh giới giữa lục địa và đại dương, ở đó sự ép nén tạo ra các hố sụt và sau đó các lớp đá trong vùng này bị vò nhàu uốn nếp. J. Dana gọi những vùng đó là nếp lõm mà sau này Van Haisơ (1896) gọi chúng bằng những thuật ngữ mang tính hình học tổng quát hơn là các phức nếp lồi và phức nếp lõm. 2-Năm 1887, Bertran dựa trên cơ sở so sánh lịch sử phát triển của những miền uốn nếp khác nhau, đã chia ra 4 giai đoạn kiến tạo lớn là Huroni, Caledoni, Hecxini và Anpi. Mỗi giai đoạn đều bắt đầu bằng sự sụt lún tạo thành các hố trũng, sự lấp đầy các hố trũng 16 bằng các vật liệu trầm tích, sau đó là sự uốn nếp tạo núi. Năm 1896, ông còn cho rằng các địa máng dù có tuổi khác nhau nhưng vẫn có chung một số thành hệ nhất định. Theo E.Haug (1990) thì Trái Đất có hai loại cấu trúc chính đối lập với nhau là địa máng và nền. Thuyết địa máng được du nhập vào Nga đầu thế kỷ 20, qua tác phẩm của K. I. Bocdanovitxơ về cấu trúc của địa máng Kapkazơ. Tác giả còn nhận thấy, trung tâin của địa máng được nâng dần lên làm cho bồn trũng địa máng ngày càng cách xa trung tâm, dần dần lùi ra phía rìa của chúng. Những ý kiến nêu trên về sau được V.V.Belouxov phát triển. Những đới và dải nâng ở trung tâm địa máng về sau được nhiều nhà địa chất phát hiện ở nhiều địa máng khác nhau. Chẳng hạn như ở Địa Trung Hải, V.Decke (1912) và các nhà địa chất tên tuổi khác như E. Haug, E. Argan v.v. đều tìm thấy một dải hẹp nâng. Các nhà địa chất Pháp, Thụy Sĩ gọi chúng là Cocdile. Thuật ngữ này về sau cũng đã được H Stille (1946) bàn đến ở cấu trúc Indosinia. Từ những năm 1910, nhiều bản đồ cổ địa lý đã được thành lập ở Bắc Mỹ. Tại đó, C.Schuchert đã chứng minh về sự tồn tại của nhiều loại địa máng khác nhau như địa máng đơn, địa máng kép v.v... Vào thời gian này A.Graban nghiên cứu địa chất Trung Quốc thấy rằng có các địa máng mới bên cạnh các địa máng cũ, khi địa máng cũ đã trở thành các dãy núi. Kết luận này về sau được nhiều nhà địa chất thừa nhận và gọi các địa máng mới ấy là các hố ven rìa hoặc hố tiền tiêu. Sự di chuyển các địa máng cũng được Dana nêu lên khi nghiên cứu Bắc Mỹ. - Thuyết địa máng được phát triển lên tới đỉnh cao do công lao của nhiều nhà địa chất Liên Xô như A.A.Borixiac (1924), V.A.Obrutsev (1925), E.V.Milanovxki (1929), N.M.Strakhov (1940) v.v.. Nhiều đóng góp của các nhà địa chất bổ sung và thuyết địa máng, đồng thời cũng có Tất nhiều bất đồng trong việc phân loại địa máng và giới hạn của các địa máng. Vào giữa thế kỷ thứ XX, nhiều tác giả đã nêu bản chất và quy luật phát triển của địa máng. Vào giai đọan này phương pháp nghiên cứu kiến tạo dựa vào bề dày trầm tích được nhiều nhà địa chất quan tâm (H.Stille, V.V.Belouxov, R.D.Reed V.V.); trong đó đáng kể nhất là V.V.Belouxov. Kết quả của việc nghiên cứu bề dày trước hết chứng minh vai trò to lớn của chuyển động thẳng đứng mà tính quan trọng của nó đã được M. M.Teiaev khẳng định đầu tiên. Cũng vào khoảng thời gian này N.X.Satxki và những người khác cho rằng quá trình tạo núi ở các địa máng có tính kế thừa, nghĩa là vùng nâng cao đã có sẵn trong địa máng, chứ không phải “đảo ngược” và cũng từ đó diễn ra những cuộc tranh luận sôi nổi về quá trình phát triển của địa máng, tức là về quan điểm kế thừa và quan điểm nghịch đảo. - Trong giai đoạn này người ta đã xác định chính xác một số khái niệm về các giai đoạn phát triển của địa máng, đưa ra một số đề nghị phân loại địa máng dựa vào đặc điểm 17 của những miền địa máng khác nhau như đề nghị phân loại cua M.V.Muratov, H.Stille và B.N.Kay. Đồng thời một số nhà kiến tạo đã nghiên cứu chi tiết hơn các cấu trúc tiền tiêu ở một số vùng cụ thể, ví dụ như công trình “Trước - Ural” của A.A.Bocdanov, N.N.Strakhov; “Trước Kacpat” của A.A.Bocdanov và A.E.Mikhailov; “Trước Veckhoian” của Iu. M.Pusarovxki v.v.. Một số tác giả khác đi sâu nghiên cứu các hố giữa núi... Kết quả nghiên cứu ở giai đoạn này cho thấy có nhiều ý kiến phủ nhận quan điểm về sự tăng dần lên của nền do địa máng chuyển thành, cũng có nghĩa là phủ nhận sự ngày càng ổn định của Trái Đất. Một vài nhà địa chất đã thấy địa máng xuất hiện ngay ở vùng nền, ví dụ như I.M.Gupkin. A.Dackhanghenxki, A.V.Payve, X.X.Kuzơnhetxov, V. M.Xinhixưn v.v... Với phương pháp thành hệ do M.Bertrand, H. tille và sau đó là N.X.Satxki nghiên cứu và đề xuất. A.V.Payve và những người khác đã có nhiều công trình có giá trị khi nghiên cứu cấu trúc khu vực. H.Stille luôn luôn chú ý đến vai trò của macma ở vùng địa máng. Các nhà địa chất Liên Xô cũ khắc như M. M.Tetiaev, V.V. elouxov, Iu.A.Bilibin đã đưa ra những sơ đồ tiến hóa macma ở vùng địa máng. Sau đó, 1958, Iu.A.Kuzơnhetxov đã xác định các thành hệ macma ở vùng địa máng và vùng nền. Những đặc điểm về trầm tích của miền địa máng ở giai đoạn này, đã được nhiều nhà địa chất quan tâm, như hiện tượng flish (K.B.Vaxocvitơ, M.B Kele, J.V.Khơrôva; J. Teraer, N.V.Vaxoevitxo v.v...), hiện tượng thành tạo molas (V.I.Popov, A.Basier). Những công trình mang tính tổng hợp về thành hệ trầm tích ở địa máng đáng kể hơn cả là của J.Tercier và của M.V.Strakhov. Ở giai đoạn này người ta chú ý nghiên cứu các đứt gãy sâu, xem chúng là ranh giới của các đơn vị kiến trúc cơ bản (địa máng và nền). Một số nhà địa chất còn xem vùng tập trung các chấn tâm động đất dưới sâu, nhất là ở rìa Thái Bình Dương - nơi mà sau này được gọi là đới Benhioff- là vùng biểu hiện của đứt gãy sâu (A.V.Zavaritxki, N.X. Satxki...). Chính A.V.Payve (1945) đã nhấn mạnh đến vai trò của đứt gãy sâu trong miền địa máng và xem đứt gãy sâu là những kiến trúc chính khống chế sự phân bố của macma, của tướng đá, của bề dày trầm tích, của hiện tượng uốn nếp và biến chất ở miền địa máng, ý kiến của A.V.Payve được nhiều nhà địa chất tán đồng (L.N.Stitter, R. Trumgy...). Nguồn gốc của địa máng cũng được nhìn nhận khác trước, không phải co rút mà là do các dòng ngầm chảy bên dưới (E.Kraus, F.A.Vening Meins, G.Grich, H.H.Hess) hoặc do sự phân dị vật chất ở dưới sâu (R.V.Van Bammelen, V.V.Belouxov v.v.). Bên cạnh việc nghiên cứu vùng địa máng, ở giai đoạn này người ta chú ý đến nghiên cứu vùng nền. A.D.Ackhanghenxki đã nêu lên những mối quan hệ cơ bản nhất 18 giữa địa máng và nền về sự chuyển biến từ miền địa máng thành miền nền. Đồng thời nhiều nhà địa chất cũng đã thấy miền nền lại phát triển trở thành miền địa máng (A.D.Ackhanghenxki, I.M.Gupkin, Iu.M.Saynơman, N.X.Bubnov v.v.). Những kết quả nghiên cứu về địa vật lý của Vening - Meines cho thấy có dải dị thường âm của trọng lực ở khu vực biển và bản thân vỏ Trái Đất ở miền địa máng cũng không đồng đều, và bị biến đổi đột ngột ở phần rìa. Với các thành tựu xác định tuổi tuyệt đối, ở giai đoạn này người ta đã khẳng định được rằng địa máng đã có từ rất xa xưa. Nền và địa máng là hai kiến trúc cũng đã từng có vào giai đoạn cổ xưa nhất của Trái Đất . v . . - Trong cuốn “Tra cứu thuật ngữ kiến tạo” của Iu.Kosxưghin và L.M.Paphenova (1970) mới chỉ tổng hợp những tài liệu xuất bản bằng tiếng Nga, đã có 8 kiểu định nghĩa khác nhau về địa máng. Mỗi người một ý, nhìn chung đấy là miền vỏ có dạng hình bầu dục kéo dài, hoạt động địa chất - địa chấn mạnh mẽ, trầm tích dày, lúc đầu sụt lún chiếm ưu thế, sau đó bị nâng lên dữ dội chuyển biến từ miền trũng (hố sụt trước đây) thành miền núi cao (nghịch đảo kiến tạo); có giới hạn là các đứt gãy sâu, có trầm tích, macma, khoáng sản phát triển theo những thành hệ nhất định và có lịch sử phát triển da dạng, phức tạp. Chính vì vậy mà trong cuốn sách đã dẫn, người ta phân loại hàng chục kiểu địa máng khác nhau, gần như mỗi người chia theo mỗi kiểu. Đáng chứ ý là L.Kober dùng theo thuật ngữ của Dana, cho rằng chỉ nên xem địa máng giới hạn trong phạm vi lúc vỏ Trái Đất sụt xuống, còn lúc vùng đó nâng lên thì tách ra khỏi giai đoạn địa máng mà gọi là giai đoạn tạo núi. Lúc đầu nhiều nhà địa chất cho rằng địa máng phải là miền sụt lún sau đó được nâng lên, nói theo ngôn ngữ hiện tại, có nghĩa là giai đoạn địa máng bao gồm 2 thời kỳ: thời kỳ sụt lún tạo trầm tích và thời kỳ nâng lên uốn nếp, tạo núi. (V. E. Khain và những người khác, 1960). Tuy thế những năm gần đây, rất nhiều nhà địa chất muốn tách biệt 2 thời kỳ ấy ra, thậm chí còn xem chúng như là 2 chế độ kiến tạo khác nhau: chế độ kiến tạo địa máng, và chế độ kiến tạo tạo núi hay sau địa máng. Những người còn tiếp tục theo đuổi thuyết địa máng thường sử dụng các thuật ngữ do V. E. Khain và những người khác (1960) đề nghị, ví dụ: Hố địa máng, theo định nghĩa của V.V.Belouxov (1954) còn gọi là intrageosynclinal. - Hệ thống địa máng gồm một số hố địa máng phân cách nhau bởi các miền bền vững hơn có thể là mảnh nền cổ, khối trung tâm hoặc dải nền trẻ do uốn nếp kết cố sớm. - Miền địa máng bao gồm một vài hệ thống địa máng, nằm giữa các nền cổ hoặc các kiến trúc uốn nếp của giai đoạn sớm hơn; trong chúng có thể có các khối trung tâm. - - Dải địa máng giới hạn bởi các nền cổ và thành tạo qua nhiều quá trình địa chất, 19