Bài giảng Địa chất biển đại cương - Phần 7: Phân tích bể trầm tích

Nội dung text: Bài giảng Địa chất biển đại cương - Phần 7: Phân tích bể trầm tích

1. CÁC BỂ TRẦM TÍCH THÀNH TẠO Ở NHIỀU ĐƠN VỊ KIẾN TẠO KHÁC NHAU TRÊN KHẮP THẾ GIỚI
2. Thế nào là phân tích bể trầm tích? Phân tích bể trầm tích là một phương pháp nghiên cứu địa chất mà bằng phương pháp này lịch sử tiến hóa của một bể trầm tích được khôi phục lại thông qua việc phân tích định lượng các thành tạo trầm tích lắng đọng trong bể
3. Bể trầm tích là gì? • Bể trầm tích là một bồn trũng được thành tạo trên bề mặt trái đất mà vật liệu trầm tích tích tụ trong đó được cung cấp bởi các hệ thống sông, gió hoặc nguồn tại chỗ do sinh vật hoặc kết tủa hóa học.
4. Bể trầm tích được hình thành như thế nào? • Bối cảnh kiến tạo đóng là tiêu chí quan trọng nhất trong việc phân loại các kiểu bể trầm tích: • Bể tách giãn: Hình thành bên trong hoặc giữa các mảng kiến tạo và thường đi kèm với quá trình tăng cường dòng nhiệt do vòm magma đi lên. • Bể va chạm: Phân bố tại ranh giới các mảng kiến tạo va chạm nhau, thường là tại đới hút chìm của một mảng đại dương với một mảng lục địa. • Bể trượt bằng: Hình thành khi hai mảng kiến tạo dịch chuyển dọc theo đứt gãy trượt bằng
5. Tầm quan trọng của các bể trầm tích? • Giá trị kinh tế: Tích tụ C, CO2, CH4 và các khoáng sản có nguồn gốc trầm tích • Lưu trữ các thông tin về biến đổi khí hậu • Nhạy cảm với các quá trình biến đổi thạch quyển • => được sử dụng hiệu quả trong việc khôi phục lại lịch sử tiến hóa kiến tạo và cổ khí hậu
6. Các bể trầm tích lớn nhất chính là các bồn đại dương
7. Các bể trầm tích trong các đới kiến tạo căng giãn • Bể tách giãn phát triển trên vỏ lục địa. Nếu quá trình tách giãn diễn ra liên tục sẽ hình thành lên bồn đại dương (đôi khi tạo bồn nội lục) bao bọc bởi thềm lục địa thụ động • Bể tách giãn có thể bao gồm các cấu trúc địa hào hoặc bán địa hào, lấp đầy bởi cả trầm tích lục địa và đại dương. • Bể nội lục hình thành khi dừng quá trình tách giãn, kích thước lớn nhưng không sâu
8. Cấu trúc bán địa hào
9. Tại sao hoạt động căng giãn lại gây ra sụt võng vỏ trái đất? • Sự chênh lệch tỷ trọng của lớp vỏ, mantle và trầm tích. • Tái thiết lập cân bằng đẳng tĩnh khi lớp vỏ bị làm mỏng. • Biến đổi nhiệt do sự làm mỏng thạch quyển. • Hoạt động sụt võng còn gây ra bởi tải trọng của các lớp trầm tích.
10. Hồ Baikal là một kiểu mẫu điển hình của bể tách giãn nội lục
11. Rift Đông Phi
12. Rift nội lục có thể hình thành lên sự tách giãn đáy biển như ở khu vực biển Đỏ Lưu ý: Hai bên cánh của rift được nhô cao. Đâu là nguyên nhân của chuyển động nâng lên?
13. Rift hình thành ở rìa lục địa thụ động
14. Bồn đại dương • Chủ yếu là trầm tích bùn nguồn gốc sinh vật hoặc sét/bột nguồn gốc cơ học
15. Ven rìa các bồn đại dương • Các quạt trầm tích trượt lở ngầm (turbidite)
16. Bể trầm tích hình thành do va chạm mảng (hội tụ) • Thường ở rìa lục địa tích cực, có ít nhất một mảng đại dương tham gia. • Bao gồm máng đại dương, bể trước cung, bể sau cung và bể võng trước núi (retroarc)
17. • Bể trước cung: Nêm tích tụ, lún chìm do tải trọng trầm tích, nguồn trầm tích có thể là lục địa hoặc đại dương hoặc cả hai – tùy theo vị trí kiến tạo. • Bể sau cung: nguồn trầm tích là vật liệu núi lửa hoặc lục địa là chủ yếu. • Bể võng sau núi: Oằn võng thạch quyển, ép nén kiến tạo, nguồn trầm tích lục địa.
18. Bể vòng oằn trước núi
19. Các bể trầm tích hình thành ở ranh giới các mảng hội tụ
20. Bể trước cung Sumatra
21. Các bể trầm tích cũng được phát triển trên các rìa lục địa bóc mòn kiến tạo, ví dụ bể Lima
22. Sơ đồ hình thành Các bể trầm tích trong quá trình va chạm mảng
23. Kích thước của bể phụ thuộc vào độ dốc của mảng và tải trọng Bắc Borneo
24. Một số kiểu khác nhau của các bể trầm tích hình thành trong điều kiện biến dạng ép nén
25. Bồn trước cung Himalaya là bể trầm tích lớn nhất thế giới thuộc kiểu này
26. Bể trầm tích hình thành trong quá trình va chạm tạo núi • Va chạm các mảng lục địa tạo thành các dãy núi, tải trọng của thạch quyển tạo thành các cấu trúc oằn – bể trước núi. • Chiều dày các trầm trầm tích có thể lên đến hàng chục km. • Nguồn vật liệu thay đổi từ biển sâu – biển nông - lục địa.
27. Chu kỳ tiến hóa vỏ trái đất
28. Bể trầm tích hình thành trong các đới kiến tạo trượt bằng • Các bể hình thành theo cơ chế kéo sập từng phần. • Bể hình thành trong rìa lục địa thụ động + trượt bằng. • Môi trường trầm tích: Sông, hồ, vũng vịnh và biển Bể Sông Hồng
29. Biển chết: kiểu bể kéo sập từng phần
30. Mô hình địa chất – kiến tạo kép sập từng phần ở biển chết
31. Tác động của đứt gãy trượt bằng đối với sự hình thành các bể trầm tích ở Đông Nam Á
32. Đớt trượt Sông Hồng và bể trầm tích Sông Hồng
33. Bể hình thành do các hoạt động của mantle
34. Hoạt động của mantle và sự biến đổi của địa hình
35. Hoạt động của mantle có thể gây lên chuyển động thẳng đứng của thạch quyển trên diện rộng và tạo thành các bể trầm tích và các địa hình dương xen kẹp
36. Mối quan hệ giữa biến dạng thạch quyển với tải trọng
37. Các bể trầm tích trong chu kỳ Wilson
38. Phân tích các giai đoạn tiến hóa của bể • Sụt võng đồng tách giãn (synrift subsidence) • Sụt võng hậu tách giãn (postrift/thermal subsidence) • Nghịch đảo kiến tạo (uplift)
39. Quá trình hậu lắng đọng trầm tích • Đặc trưng của quá trình hậu lắng đọng trầm tích là sự tái phân bố vật liệu và thay đổi cấu tạo nguyên sinh do các hoạt động kiến tạo và chênh lệch tỉ trọng (điển hình là các cấu trúc vòm muối (salt diapir), vòm bùn (mud diapir), núi lửa bùn (mud volcano) , mạch cát (sand injectite) high density fluid low density fluid High pressure Low pressure High pressure Halite Core 2km
40. Sand injectite Núi lửa bùn
41. Giải nén các tập trầm tích: Khôi phục thể tích/chiều dày các tầng trầm tích khi loại bỏ áp lực của tải trọng các lớp nằm trên. Quá trình giải nén được thực hiện bởi các phần mềm chuyên dụng
42. Phân tích nguồn gốc vật liệu trầm tích • Dựa trên các nguyên tắc so sánh thành phần, kiến trúc các hoạt khoáng vật • So sánh thành phần và tuổi đồng vị • So sánh các chỉ số địa hóa nguyên tố của một số khoáng vật nặng, •
43. Định tuổi địa tầng và luận giải môi trường trầm tích, ý nghĩa kinh tế ? Xem các chương trước