Huyết lục địa trôi của A.Wegener vĩ đại và thuyết kiến tạo mảng hiện đại

c nào ñó cường ñộ lực triều cực ñại cộng với lực hấp dẫn rất mạnh do một ngôi sao lớn ñi gần hệ Mặt trời gây ra ñã lôi khỏi Trái ñất một phần vật chất của nó. Hiện tượng này có thể xảy ra vào mùa ñông, lúc Trái ñất ở gần Mặt trời nên khối sial còn lại phải nằm ở phía cực bắc. 2. Do tác dụng của lực quán tính ly tâm và lực hút của Trái ñất khối sial còn lại sẽ di chuyển về phía Nam. Từ nơi có diện tích nhỏ tràn xuống nơi có diện tích lớn, khối sial sẽ bị tách ra làm nhiều tảng. 3. Trong quá trình chuyển ñộng theo kinh tuyến các tảng sial bị lực quán tính Coriolis tác dụng theo hướng từ ñông sang tây. 4. Các tảng sial trôi trên quyển sima. Do sự cản trở của quyển sima mà bờ tây và bờ nam của các tảng bị gồ lên, uốn nếp. Bờ ñông và bờ bắc của các tảng chịu lực liên kết của quyển sima kéo lại nên chuyển ñộng chậm hơn toàn tảng, làm cho các bờ này thấp xuống, có phần bị giữa lại, bị rút ra tạo thành các ñảo, bán ñảo, quần ñảo. Wegener ñã nêu ra sự so sánh các kết quả ño lường về kinh ñộ ñịa lý của ñảo Xabin (hiện nay ñảo này ở khoảng 70o50’B và 19o7’T, phía ñông ñảo Grôenlan) vào các năm 1829, 1869-1870, 1906-1908 và cho thấy trong 84 năm ñảo Xabin và bờ tây ñảo Grôenlan ñã trôi về phía tây 950m; nghĩa là bình quân 11m/năm. Trong khi ñó thì sự chuyển ñộng về phía nam của ñảo này hầu như không ñáng kể. Ngoài ñảo Xabin, người ta còn nhận thấy sự di chuyển về phía tây của một số ñảo trong quần ñảo Inñônêxia và của châu Mỹ... [6]. Nếu giả thuyết của A.Wegener hoàn toàn phù hợp với những cơ sở cơ học ñã nêu ở trên thì vận tốc chuyển ñộng theo kinh tuyến sẽ rất lớn so với vận tốc chuyển ñộng theo vĩ tuyến của các tảng sial bởi cường ñộ của lực quán tính coriolis rất nhỏ so với hợp lực của lực quán tính ly tâm và lực hấp dẫn. Chính ñiểm này ñã bộc lộ mâu thuẫn giữa các luận cứ của giả thuyết với những cơ sở mà nó phải tuân theo. Mặc dầu còn có những hạn chế không thể tránh khỏi do hoàn cảnh lịch sử ra ñời, thuyết Lục ñịa trôi của A.Wegener ñã ñóng góp cho các khoa học về Trái ñất một tư tưởng khoa học vĩ ñại có thể sánh ngang tầm với ñóng góp của ðác-uyn trong sinh học. II. Học thuyết kiến tạo mảng Ngày nay học thuyết kiến tạo mảng là một học thuyết khá hoàn chỉnh ñược mọi nhà ñịa chất quan tâm. Thuyết này có cội nguồn từ thuyết Lục ñịa trôi của A.Wegener . Thuyết kiến tạo mảng là một học thuyết ñịa kiến tạo tiêu biểu cho trường phái kiến tạo ñộng hiện ñại, nhìn nhận sự vật ñộng uốn nếp, tạo núi chủ yếu liên quan tới sự dịch chuyển của các ñịa mảng, xem xét các quá trình phát triển ñịa chất trong mối quan hệ hữu cơ với sự vận ñộng trong lớp manti và biểu hiện của chúng ở trên bề mặt. Thuyết kiến tạo mảng xây dựng trên những luận ñiểm chính sau ñây [1]: 1. Phần trên cùng của lớp manti và lớp vỏ Trái ñất ở trên chúng tạo thành thạch quyển. Phía dưới lớp thạch quyển là quyển mềm. Thạch quyển có khả năng di chuyển trên quyển mềm. Thạch quyển có cấu trúc không ñồng nhất, có thể chia làm 3 loại là: thạch quyển có cấu trúc vỏ lục ñịa, thạch quyển có cấu trúc vỏ ñại dương và thạch quyển có cấu trúc vỏ chuyển tiếp (trung gian). 2. Thạch quyển bị phân chia thành một số mảng giới hạn bởi các ñới hoạt ñộng ñịa chấn, ñới ñứt gãy sâu theo nhiều loại khác nhau. Phần phân chia của thạch quyển ñược gọi chung là ñịa mảng. Các ñịa mảng có khả năng dịch chuyển tương ñối so với nhau tạo ra các ñới chờm mảng, ñới nhấn chìm, ñới Benioff, các loại ñứt gãy ngang, nghịch và ñứt gãy biến dạng (transform fault). Ranh giới giữa các ñịa mảng ñặc biệt là mảng ñại dương thường là các ñới riptơ ñược lấp ñầy bởi các ñá bazan có nguồn gốc từ manti, chúng ñược ñưa lên trong ñiều kiện lục ñịa hoặc ñáy ñại dương bị tách giãn dọc theo các riptơ. Sự tách giãn các ñịa mảng, ñặc biệt là các mảng ñại dương dọc theo các ñới riptơ xảy ra có quy luật, tuân theo sự tách giãn với cực tách giãn thường không trùng với trục quay hiện ñại (ñương thời) của Trái ñất. Tốc ñộ tách giãn thay ñổi theo không gian và theo thời gian khoảng từ 4 - 15cm/năm. 3. Sự tách giãn của ñáy ñại dương hoặc sự tách giãn dọc theo các ñới riptơ của dải núi ngầm nói chung ñược cần bằng bởi sức ép nén của các ñịa mảng, ñặc biệt là ở rìa các ñại dương. 4. Sự chuyển dịch của các ñịa mảng xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau, nguyên nhân trực tiếp là sự vận ñộng của các dòng ñối lưu trong lớp mati. Về thuyết kiến tạo mảng bạn ñọc có thể tham khảo bài: Quá trình phát sinh và hình thành học thuyết kiến tạo mảng (Lê Như Lai, Nguyễn Nghiêm Minh); Vài nhận xét về giả thuyết trôi dạt các lục ñịa (A.H.Voisey); Tiến hoá của các ñại dương - hậu quả của quá trình mở rộng diện tích ñáy của chúng (R.S.ðietz); Mô hình các ñịa mảng dưới ánh sáng những luận ñiểm về kiến tạo mảng (W.Dickinson); ðứt gãy biến dạng - một kiểu ñứt gãy mới và mối liên quan của chúng với sự trôi dạt lục ñịa (J.T.Wilson); Các dị từ trên biển, sự ñảo cực từ trường Trái ñất, sự di ñộng của ñáy ñại dương và lục ñịa (J.Heirtzier, G.Diekson, E.Herron, W.Pitman, X.Le Pichon); Sinh khoáng và kiến tạo mảng (F.Gulld); Kiến tạo mảng và một số vấn ñề liên quan (Nguyễn ðình Cát) trong tuyển tập Kiến tạo mảng. III. Tác dụng của lực quán tính coriolis tới các khối chuyển ñộng theo phương thẳng ñứng. Do sự dồn nén mà khối lượng riêng, áp suất và nhiệt ñộ của Trái ñất tăng theo ñộ sâu. Ở ñáy bao matin khối lượng riêng ñạt 3,3-5,7kg/m3, nhiệt ñộ 2000-2500oC, áp suất 137,3.109N/m2 [3]. Ở tâm Trái ñất, khối lượng riêng ñạt tới 104kg/m3, áp suất lên tới 343,4.109N/m2 và nhiệt ñộ khoảng 4000-5000oC. Sự bức xạ nhiệt trong lòng Trái ñất làm cho phần trên của bao manti có một lớp vỏ mềm ở vào ñộ sâu khoảng 100-250km dưới các ñại lục và 50-400km dưới các ñại dương. Lớp này bị nung nóng tới 1200oC, tỷ khối của nó giảm xuống và nó có tính dẻo tựa như thuỷ tinh nóng chảy. Tại một nơi nào ñó trong lớp vỏ mềm này, khi hấp thụ ñược một lượng nhiệt lớn từ nguồn nhiệt bức xạ trong lòng Trái ñất, vật chất sẽ di chuyển dưới hình thức các dòng ñối lưu [6]. Ứng với nơi các dòng ñối lưu ñi lên vỏ Trái ñất ñược nâng lên, ứng với nơi các dòng ñối lưu ñi xuống vỏ Trái ñất bị hạ xuống (xem hình 2a), có thể coi mỗi phần của thạch quyển gồm có ba bộ phận, bộ phận ñại lục ñược nâng lên ở giữa và hai bộ phận ñại dương ở hai bên. Bộ phận ở giữa ñược nâng lên chịu tác dụng của lực quán tính coriolis hướng từ ñông sang tây. Hai bộ phận hai bên bị hạ xuống chịu tác dụng của lực quán tính coriolis hướng từ tây sang ñông. Do tác dụng của lực quán tính coriolis như vậy nên: Hình 2 1. Các ñại lục và các phần ñất ñược nâng lên có sự di chuyển về phía tây 2. Phần lớn các ñại lục cao ở phái tây và thấp ở phía ñông 3. Sự di chuyển theo phương ngang theo hai chiều ngược nhau của bộ phận ñại lục ở giữa và bộ phận ñại dương ở phía tây làm cho phía tây của vỏ ñại lục bị uốn nếp tạo nên các vòng ñai núi. Ví dụ về các vòng ñai núi này có vòng ñai ở phía ñông Thái Bình dương bao gồm châu Nam Cực, các dãy Anñơ, Coocñie kép tới miền uốn nếp Veckhôian - Côlum và vòng ñai núi gồm Alaxca, các dãy núi ven biển Califoocni, một số núi thuộc dãy Anñơ, các vòng cung ñảo Nam Ăngti. 4. Sự di chuyển theo phương ngang theo hai chiều ngược nhau của bộ phận ñại lục ở giữa và bộ phận vỏ ñại dương ở phía ñông làm cho các phần ở phía ñông của các ñại lục di chuyển chậm lại dẫn tới sự hình thành các ñảo, bán ñảo ở phía bờ này (ví dụ vòng ñai các bán ñảo, ñảo, quần ñảo ở phía ñông của châu Á và châu Úc chạy suốt từ bắc xuống nam). 5. Sự di chuyển theo hai chiều ngược nhau của các bộ phận làm hình thành nhiều máng biển sâu ở phía ñông của các ñại lục (ví dụ các máng biển sâu ở phía tây Thái Bình Dương chạy suốt từ bắc tới nam, gồm các máng Alêuxiên, Curin - Camsátca, Marian, Philippin, Java, Taxmania). Dưới ñáy ñại dương thế giới cũng có nhiều dãy núi và ñịa hào chạy theo hướng kinh tuyến vì chúng chịu ảnh hưởng của sự chuyển ñộng theo phương ngang của các bộ phận thạch quyển chuyển ñộng theo chiều thẳng ñứng bị lực quán tính coriolis tác dụng. Nếu coi Trái ñất là một hệ cô lập chuyển ñộng tự quay quanh trục với vận tốc góc ω không ñổi, áp dụng ñịnh luật bảo toàn moment ñộng lượng ñối với hệ cô lập [4] vào việc xem xét sự chuyển ñộng theo phương thẳng ñứng có chiều ngược nhau của hai khối cạnh nhau ta cũng có những kết luận như vừa trình bày ở trên. Theo ñịnh luật thì: n k k k k 1 L r m v const = = =∑ ur ur uur uuuuur hay: n 2 k k k 1 L m r const = = ω =∑ với mk và rk là khối lượng và bán kính quỹ ñạo của phần tử k; ω là vận tốc góc của Trái ñất; L là moment ñộng lượng của hệ Khi ở cùng ñộ cao (hay sâu) như nhau những phần tử của bộ phận khối ñi lên sẽ có moment ñộng lượng nhỏ hơn các phần tử xung quanh, còn những phần tử của bộ phận khối ñi xuống sẽ có moment ñộng lượng lớn hơn các phần tử xung quanh. Kết quả là các phần tử vừa tham gia chuyển ñộng theo phương thẳng ñứng vừa tham gia chuyển ñộng theo phương ngang. Tại những nơi ñó các khối chuyển ñộng ngược chiều nhau theo phương thẳng ñứng và theo phương vĩ tuyến các lớp ñất ñá ở vỏ Trái ñất bị xoắn vặn tạo ra những ñứt gãy, những tâm ñịa chấn và núi lửa.v.v. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Như Lai, Nguyễn Nghiêm Minh (1983). Quá trình phát sinh và hình thành học thuyết kiến tạo mảng (Tuyển tập kiến tạo mảng). Viện bảo tàng lưu trữ ñịa chất, Hà Nội 2. Tổng cục ñịa chất (1983). Tuyển tập kiến tạo mảng Viện bảo tàng lưu trữ ñịa chất, Hà Nội 3. ðào Phú Quyền (1974). Giáo trình Vật lý giành cho sinh viên khoa ðịa lý. Trường ðHSP Hà Nội I 4. ðào Phú Quyền (1992). Thông báo khoa học số 5.1992 trang 11. Trường ðHSP Hà Nội I 5. Lê Minh Triết, Ngô Thường San (1977). Các lục ñịa trôi dạt về ñâu. Nxb Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 6. M.M. Trarưgin (1959). Obsaia geology - Goxudaxtvennoe Nautrnotex - nytrexkoe YZD. Nephtianoi y gorno - tonlyvnoi lyteratytu M.