Bài giảng Địa chất cơ sở (Physical geology) - Chương 9: Địa tầng học & thời gian địa chất

CHƯƠNG 9

ĐỊA TẦNG HỌC&

THỜI GIAN ĐỊA CHẤT

1. Khái niệm thời gian địa chất

2. Nguyên lý địa tầng học

3. Phân loại địa tầng

4. Đối sánh địa tầng

5. Cột địa tầng

6. Tuổi địa chất tuyệt đối

7. Tuổi Trái đất

1

September, 2010

1. Khái niệm thời gian địa chất

Địa tầng học

Mô n học nghiên cứu về mối quan hệ của cá c lớp đất đá

trong Vỏ trá i đất để làm sá ng tỏ lịch sử khu vực

Thời gian tương đối - Tuoåi töông ñoái laø vò trí töông ñoái

cuûa moät söï kieän ñòa chaát trong thôøi gian so vôùi moät söï

kieän khaùc maø khoâng chuù yù ñeán tuoåi cuûa söï kieän laø bao

nhieâu naêm. Lớp A già hơn lớp B

Thời gian tuyệt đối – thời gian của một sự kiện

tính bằng giây, phút, năm, triệu năm.. Td: lớp

cát kết có tuổi 300 triệu năm

2

2. Nguyên lý địa tầng học

2.1. Nguyên lý về tính kế tục địa tầng

(Nicolas Steno, 1638-1686)

Trong một loạt các lớp trầm tích kế tục nhau, không

bị xáo trộn, lớp nằm dưới bao giờ cũng già hơn lớp

nằm trên.

3

2.2. Nguyên lý nằm ngang nguyên thủy

(Nicolas Steno)

Các lớp trꢀm tích nguyên thủy đưꢁc lꢂng

đꢃng nằm ngang song song hay gꢀn song

song ➔ các lớp trầm tích không song song do bị

nghiêng sau khi lắng đọng và thành đá

4

2.3. Principle of lateral continuity (Steno)

Các lớp trꢀm tích không đột ngột ngưng lꢂng

đꢃng, chúng phát triển nằm ngang cho đến khi

mỏng dꢀn và vát mỏng ở rìa của bồn trꢀm tích

5

2.4. Nguyên

lý về mối

quan hệ

xuyên cắt

(James

Hutton ,1726-

1797)

Mạch đá xâ m nhập

cắt đá granit sá ng

màu: mạch trẻ hơn

đá granit

• Một thành tạo

địa chất phải

trẻ hơn một

thành tạo địa

chất khá c (đá

hoặc đứt gã y)

bị nó xuyên

cắt

6

North shore of Lake Superior, Ontario Canada

Một đứt gãy

nhỏ làm dịch

chuyển các

lớp đá

nghiêng: đứt

gãy trẻ hơn

các lớp

Templin Highway,

Castaic, California ⁷

2.5. Nguyên lý gián đoạn địa tầng

Trong bất chꢄnh hꢁp địa tꢀng, sự vꢂng mꢅt của

lớp đá nào đó trong mꢅt cꢂt là do sự ngꢆng

lꢂng đꢃng trꢀm tích.

Sự gián đoꢇn trꢀm tích này không kꢈm theo biến

động đꢉo lộn mà do sự nâng lên để gây bào

mꢊn, mất đi một phꢀn trꢀm tích đꢋ đưꢁc hình

thành

Siccar Point,

Scotland, nơi

Hutton khá m phá

ý nghĩa của gián

đoạn địa tầng

8

Bất chỉnh hợp góc

Bất chꢄnh hꢁp góc thê

̉

hiện ở sư

̣ gián đoꢇn giꢌa

hai phꢍc hê, lớp nằm trên va

̣

̀

dưới mꢅt bất chꢄnh

hꢁp có góc dꢎc khác nhau, caùc ñòa taàng giaø hôn

nghieâng moät goùc so vôùi caùc ñòa taàng treû hôn.

9

Bất chỉnh hợp góc

10

Giả chỉnh hợp

Caùc ñòa taàng treân vaø döôùi song song nhau, ñöôïc hình

thaønh khi caùc lôùp ñaù naâng leân loä ra chòu maøi moøn vaø sau

ñoù haï xuoáng chòu söï traàm tích maø theá naèm khoâng bò ñaûo

loän. Cá c lớp song song nhau nhưng khá c nhau về

thành phần đá và hó a thạch chứa trong đá.

11

Không chỉnh hợp

Hai ñaù khaùc nhau moät caùch roõ reät, thường ñöôïc hình

thaønh nôi ñaù macma xaâm nhaäp hay ñaù bieán chaát loä ra

bò maøi moøn, sau ñoù bò nhaán chìm vaø bò caùc ñaù traàm tích

phuû leân.

12

2.6. Nguyên lý Inclusions

Các mꢉnh vụn nằm trong thể đá lớn hơn luôn

già hơn các thể đá vây quanh.

(A) Các mꢉnh đá

granite inclusions

trong cát kết chꢍng

tỏ đá granite già

hơn. B) Inclusion

của sát kết trong

granit cho thấy sát

kết già hơn.

Nếu đá granite ở (A)

có tuổi 150 triệu

năm và lớp sét có

tuổi 100 triệu năm,

vậy tuổi của

cát

kết

?

13

3. Phân loại địa tầng

Các phân vị địa tầng – thang địa tầng

Dựa vào tính chất vật lý của đá phân biệt các đá nằm

trên và dưới nó.

Các phân vị thời gian – thang thời gian

Dựa vào thời gian hình thành các lớp đất đá

14

4. Đối sánh địa chất

Quaù trình noái keát caùc taàng ñaù ôû caùc nôi khaùc nhau

Dựa vào:

• Tuổi tương đối-

nếu hai đơn vị đá

tương đương thì

cùng tuổi

• Tính chất vật lý

• Cùng thành phần

thạch học,

• Hóa thạch giống

nhau- hóa thạch

chỉ thị tuổi tương

đối (sinh vật tiến

hóa theo thời gian)

và môi trường trầm

15

tích

Tuổi đưꢁc xác định trên cơ sơ

hoa của sinh vật:

• Sinh vật tiến hoa

tính giai đoꢇn,

• - Sinh vật tiến hoa

tꢇp, tư cấp thấp đến cấp cao.

̉

qui luật tiến

không quay ngưꢁc lꢇi, có

tư giꢉn đơn đến phꢍc

́

̀

• Sinh vật có tính thích ꢍng với môi trường

sꢎng, di chuyển ra xung quanh đê

̉

phát

triển.

• Sinh vật có phꢇm vi phân bô

́

rộng rꢋi toàn

cꢀu, có thể sử dụng để so sánh trong

không gian rộng lớn.

• - Khi điꢏu kiện sinh sꢎng thay đổi nhanh

chóng (Trái đất xuất hiện nhꢌng biến động

lớn) sꢐ có một số giꢎng loài bị tiêu vong

hàng loꢇt. Di tích của nó là cơ sơ

minh thời gian nhất định trong lịch sư

đất.

̉

đê

̉

chꢍng

̉

Trái

16

5. Cột địa tầng

Tuổi của caùc ñaù traàm tích treân khaép theá giôùi được

sắp xếp dựa vào quy luaät veà tính keá tuïc vaø khaùi nieäm

hoùa thaïch- chæ soá thôøi gian.

Moät coät ñaù vôùi nhöõng lôùp giaø nhaát naèm ôû ñaùy vaø

nhöõng lôùp treû nhaát naèm ôû noùc. Nhöõng giaùn ñoaïn veà

di tích hoùa thaïch ñöôïc söû duïng nhö nhöõng ranh giôùi

giöõa caùc ñòa taàng keá caän.

Lưu ý là cột địa tꢀng đưꢁc xây dựng và biết

đến trước khi các nhà địa chất sử dụng p/p

xác định tưởi tuyệt đꢎi

17

Têeân trong lòch ñòa chaát ñöôïc goïi theo caùc nhoùm ñaù,

chuùng laø nhöõng chæ soá cho thôøi gian. Ñaù macma nhö ñaù

granit vaø bazan ñöôïc xem laø ñaù giaø nhaát vaø ñöôïc goïi laø

Ñeä Nhaát (Primary) theo tuoåi.

Caùc lôùp ñaù traàm tích nhö laø ñaù voâi, caùt keát vaø phieán seùt

ñöôïc nghó laø treû hôn ñaù macma vì theá goïi laø Ñeä Nhò

(Secondary).

Cuoái cuøng ñaù traàm tích gaén keát ñöôïc goïi laø Ñeä

Tam(Tertiary) vaø ñaù traàm tích bôû rôøi ñöôïc goïi laø Ñeä Töù

(Quaternary).

Söï hieän dieän cuûa söï soáng trong quaù khöù (hoùa thaïch)

ôû nhieàu ñôn vò ñaù ñöôïc söû duïng ñeå bieåu thò tuoåi

töông ñoái.

- Coå sinh(Paleozoic-ñôøi soáng coå) thay theá cho

Primary;

- Trung sinh (Mesozoic-ñôøi soáng ôû giai ñoaïn giöõa)

thay cho Secondary vaø Tertiary,

- Quatenary trôû thaønh Taân sinh (Cenozoic -ñôøi soáng

hieän ñaïi).

Tiền Cambri-

Precambri

Tieàn Cambri (Precambri) ñöôïc söû duïng cho khoaûng

thôøi gian töø khi hình thaønh Traùi ñaát ñeán Kyû

Cambri-kyû ñaàu tieân cuûa Coå sinh.

Vieäc chia nhoû thôøi gian cuûa Tieàn Cambri raát khoù

khaên, duø kyû naøy keùo daøi gaàn 4 tæ naêm.

Gồm: giai ñoaïn treû hôn thì goïi laø Nguyeân sinh

(Proterozoi (PR)- cho söï soáng sôùm hôn) caùch nay

khoaûng 2,5 tæ naêm vaø giai ñoaïn giaø hôn ñöôïc goïi

laø Thaùi coå (Archean)(AR).