Bài giảng Địa chất cơ sở (Physical geology)

ĐỊA CHẤT CƠ SỞ

(PHYSICAL GEOLOGY)

1

• 1. Vai trꢀ cꢁa đꢂa chꢃt hꢄc

• 2. Thꢅnh phꢆn vꢇt chꢃt vꢅ cꢈc quꢈ trꢉnh cꢁa Trꢈi

đꢃt

• 2.1. Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt ngoꢄi sinh

• 2.2. Qua trꢁnh đꢂa chꢃt nꢅi sinh

• 3. Nguyên lꢊ đꢋng nhꢃt- hiꢌn tꢍi luꢇn

• 4. Năng lưꢎng Trꢈi đꢃt

• 5. Sꢏ di chuyꢐn nhiꢌt cꢁa Trꢈi đꢃt

• 6. Đꢂa nhiꢌt

• 7. Cꢃu trꢑc Trꢈi đꢃt

• 7.1. Cꢃu trꢆc bên trong

• 7.2. Hꢁnh thꢀi bꢇ mꢈt Trꢀi đꢃt

• 8. Kiꢒn tꢍo mꢓng

2

1. Vai trꢀ đꢂa chꢃt hꢄc

Đꢂa chꢃt học

Xuaát phaùt töø tieáng Hy-laïp laø Geologos.

“Geo”: Traùi ñaát vaø “logos”: lôøi noùi, hoïc

thuyeát.

Latin hoùa thaønh Geology (TK18) vôùi yù

nghóa laø “Khoa hoïc veà Traùi ñaát”

3

ĐỊA CHẤT HỌC

• Khoa học vꢇ Trꢀi đꢃt, nghiên cứu vꢇ cꢀc

quꢀ trꢁnh trên bꢇ mꢈt của Trꢀi đꢃt, đꢀy đꢄi

dương và cꢃu trꢆc bên trong của Trꢀi đꢃt.

• Nghiên cứu Trꢀi đꢃt như chꢆng ta thꢃy

hiện nay, lꢂch sử của Trꢀi đꢃt và sự tiến

hóa của nó trong điꢇu kiện hiện nay.

4

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Traùi ñaát, theá giôùi voâ cô vaø höõu cô cuøng caùc

quaù trình töï nhieân ñaõ vaø ñang xaûy ra + Caùc

thieân theå trong Heä maët trôøi.

Thaïch quyeån =Voû Traùi ñaát vaø phaàn treân cuûa

Manti treân.

Ñòa chaát cô sôû: phaàn nhaäp moân, khaùi quaùt ñeå

hieåu bieát veà ñòa chaát hoïc, giôùi thieäu nhöõng lyù

luaän chung, nhöõng khaùi nieäm cô sôû cuûa ñòa

chaát học

5

Đꢂa chꢃt học và cꢀc khoa học khꢀc

HÓA HỌC

VẬT LÝ

SINH VẬT HỌC

•Khóang vật học

•Thꢄch học

•Đꢂa vật lý

•Đꢂa chꢃn học

•Cổ sinh vật học

•Đꢂa hóa học

ĐỊA CHẤT HỌC

THIÊN VĂN HỌC

•Đꢂa chꢃt cꢀc hành

tinh

•Helioseismology

•Đꢂa chꢃt kinh tế

•Đꢂa sử

•Đꢂa mꢄo

•Đꢂa chꢃt thủy văn

•Hải dương học

•Đꢂa chꢃt kiến trꢆc

•Đꢂa chꢃt công

trì nh

•Hỏa sơn học

6

Cꢈc khoa hꢄc Đia chꢃt

1. Nhoùm nghieân cöùu thaønh phaàn vaät chaát cuûa Traùi

ñaát

• Khoꢀng vꢁt hꢂc là khoa học vꢇ cꢀc đơn chꢃt và

hꢉp chꢃt có trong tự nhiên gọi là khoꢀng vật

• Thꢃch hꢂc nghiên cứu vꢇ cꢀc loꢄi đꢀ hꢉp thành vỏ Trꢀi Đꢃt

• Đꢄa hoꢀ hꢂc nghiên cứu thành phꢊn hoꢀ học của Trꢀi Đꢃt

mà trưꢋc hết là của thꢄch quyꢌn quy luật phân bꢍ và đꢈc

tꢎnh di chuyꢌn của chꢆng trong thꢄch quyꢌn.

• Đꢄa chꢅt khoꢀng sꢆn nghiên cứu thành phꢊn và quy luật

sinh thành, quy luật phân bꢍ của khoꢀng sản .

7

2. Nhoùm nghieân cöùu lòch söû vaø söï vaän ñoäng cuûa

Traùi ñaát

• Đꢂa tꢊng học nghiên cứu và xꢀc đꢂnh quy

luật và lꢂch sử hꢁnh thành cꢀc tꢊng đꢀ của

vỏ Trꢀi Đꢃt nhꢏ đó mà chꢆng ta xꢀc đꢂnh

đưꢉc tuổi

• Kiến tꢄo học lꢄi là khoa học nghiên cứu vꢇ lꢂch

sử, quy luật hoꢄt đꢅng và cꢃu trꢆc của vỏ Trꢀi

Đꢃt.

• Cổ sinh vật học. Môn khoa học này nghiên cứu

vꢇ di tꢎch cꢀc sinh vật đưꢉc bảo tꢐn trong đꢀ

8

3. Nhoùm ñòa chaát öùng duïnng

• Đꢂa vật lý ứng dꢑng cꢀc tri thức cꢀc thành tựu của

Vật lý học đꢌ nghiên cứu vꢇ Trꢀi Đꢃt

• Đꢂa chꢃt thuꢒ văn - nghiên cứu vꢇ thành phꢊn và

quy luật phân bꢍ nưꢋc ngꢊm

• Đꢂa chꢃt công trꢁnh là mꢅt khoa học đꢂa chꢃt ứng dꢑng mà

không có nó cꢀc công trꢁnh xây dựng như cꢀc đập thuꢒ

điện, cꢀc công trꢁnh xây dựng công nghiệp, văn hoꢀ, giao

thông vận tải sꢓ không đảm bảo đưꢉc sự an toàn

• Đꢂa chꢃt biꢌn nghiên cứu của nó là cꢀc hoꢄt đꢅng đꢂa

chꢃt và hệ quả của chꢆng ꢕ cꢀc đꢄi dương trưꢋc hết là ꢕ

đꢀy đꢄi dương và thꢇm lꢑc đꢂa

• Đꢂa chꢃt Đệ Tứ nghiên cứu cꢀc quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt và

hậu quả của chꢆng trong giai đoꢄn trꢔ nhꢃt của lꢂch sử

Trꢀi Đꢃt - kꢒ Đệ Tứ.

9

2. Vꢇt chꢃt Trꢈi đꢃt & cꢈc quꢈ trꢉnh đꢂa

chꢃt

• Nguyên tꢍ, khoꢀng vật, đꢀ

• Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt xảy ra chậm

• Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt xảy ra đꢅt ngꢅt,

nhanh chóng

10

Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt

• Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt nꢅi sinh: năng lưꢉng bên

trong Trꢀi đꢃt

• Quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt ngoꢄi sinh: năng lưꢉng

Mꢈt trꢏi và trọng lực:

11

3.Phöông phaùp nghieân cöùu

Nghieân cöùu ngoaøi trôøi.

Ñoái töôïng nghieân cöùu chieám khoaûng khoâng gian

saâu roäng.

Thôøi gian dieãn bieán coù theå raát daøi

hoaëc raát ngaén.

Moâi tröôøng cuûa caùc quaù trình ñòa chaát phöùc taïp.

P/p nghieân cöùu ngoaøi thöïc ñòa.

P/p nghieân cöùu trong phoøng.

12

Thuyꢒt đꢋng nhꢃt (Uniformitarianism)

- Caùc quaù trình töï nhieân ñang xaûy ra treân beà

maët traùi ñaát ngaøy nay cuõng ñaõ töøng xaûy ra

trong quaù khöù- quy luaät cuûa töï nhieân laø khoâng

thay ñoåi.

-Caùc quaù trình ñòa chaát thay ñoåi töø töø, ñoàng

bieán.

-P/p“Hieän taïi luaän” : Hieän taïi laø

khöù.

cuûa quaù

Thuyết tai biến

Caùc quaù trình ñòa chaát thay ñoåi ñoät ngoät.

P/p ñoái saùnh ñòa chaát.

13

4. Năng lưꢎng

Tꢃt cả cꢀc quꢀ trꢁnh đꢂa chꢃt nꢅi ngoꢄi sinh

đꢇu cꢊn năng lưꢉng, gꢐm:

- Trọng lực

- Năng lưꢉng nhiệt do sự di chuyꢌn cꢀc

nguyên tử

-Năng lưꢉng hóa học: do sự phꢀ vỡ hay hꢁnh

thành cꢀc nꢍi hóa học.

- Năng lưꢉng bức xꢄ MT

- Năng lưꢉng nguyên tử: năng lưꢉng đưꢉc

lưu trữ hay giải phóng trong cꢀc kết hꢉp

nguyên tử (nguꢐn năng lưꢉng chủ yếu bên

trong Trꢀi đꢃt)

14

5. Sự trao đổi nhiệt

• Cơ chế trao đổi nhiệt:

- Dẫn nhiệt: từ nhiệt đꢅ cao (rung đꢅng

nhanh) đến nhiệt đꢅ thꢃp (rung đꢅng

chậm hơn) trong Vỏ Trꢀi đꢃt.

- Đꢍi lưu: nhiệt di chuyꢌn cùng vꢋi vật

chꢃt (trong manti và khꢎ quyꢌn)

- Bức xꢄ

15

6. Đꢂa nhiꢌt (geothermal)

- Đꢂa nhiệt tăng

theo đꢅ sâu.

-Gꢊn mꢈt đꢃt

nhiệt đꢅ tăng từ

15 to 35^oC/ km

- Tâm Trꢀi đꢃt:

khoảng 4500⁰C

16

7. Trꢈi đꢃt

Trꢀi đꢃt có dꢄng elipsoid (do tꢀc dꢑng của lực hꢃp dẫn

➔bꢂ ꢗp theo phương trꢑc quay.

Hꢅi nghi

1975, xꢀc đꢂnh a = 6.378,140km  5m; b = 6356,779

km va d = 1/298,275. (a: bꢀn kꢎnh ꢕ xꢎch đꢄo, b: bꢀn

̣ trꢖc đꢂa thế giꢋi lꢊn thứ XVI (IUGG) ꢕ Grenoble,

̀

kꢎnh ꢕ cực)

Đꢅ dꢘt d của trꢀi đꢃt

a − b 1

d =

=

a 231

17

Chu vi xꢎch đꢄo:

40075,24km

Chu vi kinh tuyến

40008,08km

Diện tꢎch trên mꢈt:

5,1007x10km

Thꢌ tꢎch (V):

Bꢀn kꢎnh xꢎch đꢄo (a):

6378,140km,

1,0832x1012km2

Trọng khꢍi (M):

(5,942+0,0006) x10¹²kg

Bꢀn kꢎnh ꢕ cực (b):

6356,779km

Bꢀn kꢎnh bꢁnh quân

(a²b)^1/3:6371,012km

Đꢅ dꢘt

18

Cꢃu trꢆc bên trong Trꢀi đꢃt

Mật đꢅ, nhiệt đꢅ và ꢀp suꢃt tăng theo đꢅ sâu.

Theo thành phꢊn gꢐm cꢀc lꢋp:

- Vỏ trꢀi đꢃt co bꢇ dày thay đổi: lꢑc đꢂa 10 - 50 km

Đꢄi dương 8 - 10 km

-Manti: 3488 km, cꢃu tꢄo bꢕi peridotite

- Nhân: 2883 km, cꢃu tꢄo bꢕi Iron (Fe) và Nickel (Ni)

Theo tꢎnh chꢃt vật lý:

-Thꢄch quyꢌn (lithosphere) dày khoảng 100 km (dưꢋi

lꢑc đꢂa sâu hơn)

- Quyꢌn mꢇm (Asthenosphere) sâu từ 250 km đến 350

km, đꢀ rꢖn nhưng mꢇm và dễ chảy.

- Man ti trong dày khoảng 2500 km, đꢀ rꢖn nhưng vẫn

có khả năng chảy

- Nhân ngoài dày 2250 km, gꢐm Fe và Ni, lỏng

- Nhân trong 1230 km, Fe and Ni, rꢖn

19

20

Bài giảng Địa chất cơ sở (Physical geology) - Chương 1: Mở đầu